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

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

Un système de composants distribué pour les réseaux de capteurs sans-fils

L'utilisation de réseaux de capteurs sans-fils (RCSF) se développe dans de nombreux domaines où l'informatique doit être intégrée au plus proche de l'environnement. Ce principe appelé informatique omniprésente se popularise par des applications dans de multiples domaines, de la domotique à l'étude d'environnements naturels en passant par la régulation des transports ou encore la surveillance de bâtiments à risques. Si les RCSF présentent de bonnes perspectives pour le domaine de l'informatique omniprésente, le matériel utilisé présente souvent des capacités très limitées et il est souvent compliqué de développer des applications ou de configurer de tels réseaux. Des travaux récemment réalisés au laboratoire DOMUS amènent la vision d'une informatique omniprésente autonome qui permettrait à plusieurs éléments d'un réseau de s'organiser entre eux pour limiter les interventions humaines. Dans cette vision, la reprogrammation dynamique des noeuds est utilisée pour simplifier et alléger le processus de reconfiguration du réseau. Le présent projet s'est donc intéressé à la problématique de la reprogrammation des noeuds du réseau dans une optique future d'informatique omniprésente autonome adaptée aux RCSF. Le présent projet de maîtrise a permis dans un premier temps de mettre en place un cadriciel de programmation par composants adapté aux ressources contraintes des RCSF. Ce système de programmation par composants (POC) appelé Nodecom se place comme une amélioration par rapport aux solutions de POC déjà existantes. En effet, Nodecom présente la première architecture hybride permettant à la fois de programmer en utilisant des composants statiques et à la fois de pouvoir charger de nouveaux composants de manière dynamique. Cette architecture hybride a permis d'alléger l'impact du système de programmation par composants tout en conservant la possibilité de reprogrammer dynamiquement certains composants. Dans un second temps, le projet a consisté à réaliser un dépôt distribué de composants qui permet à chaque noeud de charger dynamiquement n'importe quel composant publié à travers le réseau. Dans ce dépôt distribué, chaque noeud peut se voir attribuer le rôle de conserver une copie d'un fichier de composant dans sa mémoire locale. Pour ce faire, l'implémentation réalisée repose sur un algorithme de routage par clé inspiré des réseaux pair-à-pair traditionnels et adapté aux contraintes des plateformes utilisées. Les résultats de l'évaluation de ce système de composants distribué pour les réseaux de capteurs sans-fils sont encourageants puisqu'ils mettent en évidence les faibles besoins en mémoire du système. L'implémentation réalisée dans ce projet se place alors comme un bon support pour les travaux futurs qui chercheront à adapter la vision d'informatique omniprésente autonome au contexte des réseaux de capteurs sans-fils

Contribution à la spécification et à la vérification des logiciels à base de composants : enrichissement du langage de données de Kmelia et vérication de contrats

With Model Driven Engineering models are the heart of software development. Thesemodels evolve through transformations. In this thesis our interest was the validationfor these model transformations by testing, and more precisely the test oracles. Wepropose two approaches to assist the tester to create these oracles. With the first ap-proach this assistance is passive; we provide the tester with a new oracle function.The test oracles created with this new oracle function control only part of the modelproduced by the transformation under test. We defined the notion of partial verdict,described the situations where having a partial verdict is beneficial for the tester andhow to test a transformation in this context. We developed a tool implementing thisproposal, and ran experiments with it. With the second approach, we provide a moreactive assistance about test oracles’ quality. We study the quality of a set of modeltransformation test oracles. We consider that the quality of a set of oracles is linkedto its ability to detect faults in the transformation under test. We show the limits ofmutation analysis which is used for this purpose, then we propose a new approach thatcorrects part of these drawbacks. We measure the coverage of the output meta-modelby the set of oracles we consider. Our approach does not depend on the language usedfor the transformation under test’s implementation. It also provides the tester withhints on how to improve her oracles. We defined a process to evaluate meta-modelcoverage and qualify test oracles. We developed a tool implementing our approach tovalidate it through experimentations.L'utilisation croissante des composants et des services logiciels dans les différents secteursd'activité (télécommunications, transports, énergie, finance, santé, etc.) exige desmoyens (modèles, méthodes, outils, etc.) rigoureux afin de maîtriser leur production etd'évaluer leur qualité. En particulier, il est crucial de pouvoir garantir leur bon fonctionnementen amont de leur déploiement lors du développement modulaire de systèmes logiciels.Kmelia est un modèle à composants multi-services développé dans le but de construiredes composants logiciels et des assemblages prouvés corrects. Trois objectifs principauxsont visés dans cette thèse. Le premier consiste à enrichir le pouvoir d'expression du modèle Kmelia avec un langage de données afin de satisfaire le double besoin de spécificationet de vérification. Le deuxième vise l'élaboration d'un cadre de développement fondé sur lanotion de contrats multi-niveaux. L'intérêt de tels contrats est de maîtriser la constructionprogressive des systèmes à base de composants et d'automatiser le processus de leur véri-fication. Nous nous focalisons dans cette thèse sur la vérification des contrats fonctionnelsen utilisant la méthode B. Le troisième objectif est l'instrumentation de notre approchedans la plate-forme COSTO/Kmelia. Nous avons implanté un prototype permettant deconnecter COSTO aux différents outils associés à la méthode B. Ce prototype permet deconstruire les machines B à partir des spécifications Kmelia en fonction des propriétés à vé-rifier. Nous montrons que la preuve des spécifications B générées garantit la cohérence desspécifications Kmelia de départ. Les illustrations basées sur l'exemple CoCoME confortentnos propositions

Approche générique pour la modélisation et l'implémentation des processus

Une entreprise doit être capable de décrire et de demeurer réactive face à un événement endogène ou exogène. Une telle flexibilité peut s'obtenir par la gestion des processus d'entreprise (Business Process Management - BPM). Lors d'une démarche BPM, différentes transformations interviennent sur les modèles de processus développés par l'analyste métier et l'expert en technologies de l'information. Un non-alignement se crée entre ces modèles hétérogènes lors de leurs manipulations : il s'agit du "fossé métier-TI" tel que décrit dans la littérature. L'objectif de notre travail est de proposer un cadre méthodologique permettant un meilleur pilotage des processus métier, afin de tendre vers un alignement systématique de leur modélisation à leur implémentation au sein du système cible. A l'aide de concepts issus de l'ingénierie d'Entreprise et des Systèmes d'Informations dirigée par les modèles et des TI, nous définissons une démarche générique assurant une cohérence intermodèle. Son rôle est de conserver et de fournir toutes les informations liées à la structure et à la sémantique des modèles. En permettant la restitution intégrale d'un modèle transformé au sens de l'ingénierie inverse, notre plateforme permet une synchronisation entre modèle d'analyse et modèle d'implémentation. Le manuscrit présente également l'adéquation possible entre l'ingénierie des procédés et le BPM à travers un point de vue multi-échelle.A company must be able to describe and to remain responsive against endogenous or exogenous events. Such flexibility can be obtained with the Business Process Management (BPM). Through a BPM approach, different transformations operate on process models, developed by the business analyst and IT expert. A non-alignment is created between these heterogeneous models during their manipulation: this is the "business-IT gap" as described in the literature. The objective of our work is to propose a methodological framework for a better management of business processes in order to reach a systematic alignment from their modelling to their implementation within the target system. Using concepts from Model-driven Enterprise and Information System engineering, we define a generic approach ensuring an intermodal consistency. Its role is to maintain and provide all information related to the model structure and semantics. By allowing a full restitution of a transformed model, in the sense of reverse engineering, our platform enables synchronization between analysis model and implementation model. The manuscript also presents the possible match between process engineering and BPM through a multi- erspective scale.TOULOUSE-INP (315552154) / SudocSudocFranceF

Approche générique pour la modélisation et l'implémentation des processus

Une entreprise doit être capable de décrire et de demeurer réactive face à un événement endogène ou exogène. Une telle flexibilité peut s'obtenir par la gestion des processus d'entreprise (Business Process Management - BPM). Lors d'une démarche BPM, différentes transformations interviennent sur les modèles de processus développés par l'analyste métier et l'expert en technologies de l'information. Un non-alignement se crée entre ces modèles hétérogènes lors de leurs manipulations : il s'agit du "fossé métier-TI" tel que décrit dans la littérature. L'objectif de notre travail est de proposer un cadre méthodologique permettant un meilleur pilotage des processus métier, afin de tendre vers un alignement systématique de leur modélisation à leur implémentation au sein du système cible. A l'aide de concepts issus de l'ingénierie d'Entreprise et des Systèmes d'Informations dirigée par les modèles et des TI, nous définissons une démarche générique assurant une cohérence intermodèle. Son rôle est de conserver et de fournir toutes les informations liées à la structure et à la sémantique des modèles. En permettant la restitution intégrale d'un modèle transformé au sens de l'ingénierie inverse, notre plateforme permet une synchronisation entre modèle d'analyse et modèle d'implémentation. Le manuscrit présente également l'adéquation possible entre l'ingénierie des procédés et le BPM à travers un point de vue multi-échelle. ABSTRACT : A company must be able to describe and to remain responsive against endogenous or exogenous events. Such flexibility can be obtained with the Business Process Management (BPM). Through a BPM approach, different transformations operate on process models, developed by the business analyst and IT expert. A non-alignment is created between these heterogeneous models during their manipulation: this is the "business-IT gap" as described in the literature. The objective of our work is to propose a methodological framework for a better management of business processes in order to reach a systematic alignment from their modelling to their implementation within the target system. Using concepts from Model-driven Enterprise and Information System engineering, we define a generic approach ensuring an intermodal consistency. Its role is to maintain and provide all information related to the model structure and semantics. By allowing a full restitution of a transformed model, in the sense of reverse engineering, our platform enables synchronization between analysis model and implementation model. The manuscript also presents the possible match between process engineering and BPM through a multi- erspective scal

Formalisation de la démarche de conception d'un système de production mobile : intégration des concepts de mobilité et de reconfigurabilité

In this thesis we analyse how the concept of mobility can be taken into account in the analysis and design of production systems. Our contribution aims to formalize the analysis and design process, explaining the decisions, the necessary information and decision criteria to be taken into account. For this purpose, two levels of analysis were distinguished: a local level concerning one production site and a global level including a set of sites.The first level considers one production site. At this level we have proposed an approach that takes into account the characteristics of the production site. In our context, the choice of the geographical location of production is imposed by the final client. Therefore, the design of the production system should be adapted to this constraint. From a design perspective, four questions are addressed: (1) To what extent the concept of mobility can be integrated into a mobile production system design approach? (2) What characteristics of the production environment must be taken into account? (3) How to determine what to produce on site or that it would be appropriate to outsource? And (4) taking into account all obtained information what is the best configuration of the mobile production system to consider and according towhich criteria? The answer to these questions led to the proposal of a configuration of SPM suitable for a single production site.The second Level of analysis addresses the problem of global mobility. In order to be profitable, the production system must be used on several production locations. every change of production location led to a need of reconfiguration of the Production System. Reconfigurability Concerns the internal architecture of the system (machine selection, recruitment News local teams, etc.) as well as the organization of the SPM supply chain. Fot this global level, we propose two analytical models: (1) the first model for the analysis of internal reconfigurability. This analysis model is used to adapt the number of production lines and the number of teams according to a production scenario (Geographical locations, necessary capacity per site). The originality of our proposal consists on the assessment of costs to support reconfiguration and the appreciation the convenience level with the context of the production site by using the mobility indicator. (2) Second model to analyse Concerns reconfigurability of the upstream supply chain of PMS. It Consists in June adaptation of the model using the decision "to do ou do" by integrating A side of the importance of the production site and another side Specifics Each of the production site.The proposed approach is illustrated on an industrial case concerning the design of a mobile manufacturing plant used to produce in-site and Install components of solar plantDans cette thèse nous analysons dans quelle mesure le concept de mobilité peut être pris en compte dans la démarche d'analyse et de conception de systèmes de production. Notre apport vise à formaliser la démarche d'analyse et de conception de ce dernier, explicitant les décisions à prendre, les informations nécessaires et les critères de décision à mettre en place. Dans cet objectif, deux niveaux d'analyse ont été distingués : un niveau local concernant un site de production et un niveau global comprenant un ensemble de sites.Le premier niveau local considère un seul site de production. A ce niveau nous avons proposé une approche prenant en compte les caractéristiques du site de production. Dans notre contexte, le choix de la localisation géographique de production est imposé par le client. De ce fait, la conception du système de production doit s'adapter à cette contrainte. D'un point de vue conception, quatre questions sont abordées : (1) dans quelle mesure le concept de mobilité peut être intégré dans une démarche de conception de système de production mobile ? (2) quelles caractéristiques de l'environnement de production doivent être prises en compte ? (3) comment déterminer ce qu'il faut produire sur site ou ce qu'il serait opportun d'externaliser ? et (4) compte tenu des informations obtenues quelle est la meilleure configuration du SPM à envisager et selon quels critères de choix ? La réponse à ces questions conduit à la proposition d'une configuration du SPM adaptée pour un seul site de production.Le deuxième niveau global traite la problématique de mobilité successive multi sites. En effet, pour être rentabilisé le système de production doit être mobilisé sur plusieurs sites de production. A chaque changement de site de production, une reconfiguration du système de production s'impose en se basant sur la configuration existante (version i-1). LaThèse de Youssef BENAMAreconfigurabilité concerne d'une part l'architecture interne du système (choix des machines, recrutement de nouvelles équipes locales, etc) et d'autre part l'organisation de la chaîne d'approvisionnement du SPM (faire en interne ou externaliser, fournisseur local, etc.). A ce niveau global d'analyse, nous proposons deux modèles d'analyse : (1) un premier modèle pour l'analyse de la reconfigurabilité interne. Ce modèle d'analyse permet d'adapter le nombre de lignes de production et le nombre d'équipes en fonction d'un scénario de demande (localisations géographiques, capacité nécessaire par site). L'originalité de notre proposition consiste d'une part en l'évaluation des coûts de reconfiguration nécessaires et d'autre part l'appréciation du niveau d'adéquation de la configuration proposée avec le contexte du site de production via l'utilisation de l'indicateur de mobilité. (2) Le deuxième modèle d'analyse concerne la reconfigurabilité de la chaîne d'approvisionnement amont du SPM. Il consiste en une adaptation du modèle d'aide à la décision "faire ou faire faire" par l'intégration d'un côté de l'importance du site de production et d'un autre côté des spécificités de chaque site de production.La démarche d'analyse proposée est illustrée sur le cas industriel concernant la conception d'une usine mobile pour la fabrication et l'installation sur site de composants de centrales solaires thermodynamiques