MODÉLISATION DE PROCÉDÉS LOGICIELS À BASE DE PATRONS RÉUTILISABLES

This thesis investigates the reuse of software processes by an approach based on process patterns. The objective of our work is to make process patterns directly applicable in process modeling. The concept of process pattern is used to capture and reuse the proven solutions for recurring process problems. However, this attractive concept has still been poorly exploited due to the inadequate formalization and the lack of supporting methodology and tools. To promote the use of process patterns and reduce the modelling effort, we broaden the concept of process pattern for capturing various types of process knowledge at different abstract levels, and propose ways to reuse (semi-)automatically process patterns in process modelling. We define the process meta-model UML-PP to formalize the process pattern concept and the ways to apply patterns in process models. UML-PP allows describing the internal structure of a process pattern as well as the relations between process patterns, and enables the explicit representation of process patterns' applications in process models. We propose the meta-process PATPRO defining the modelling steps to elaborate a process model in UML-PP by reusing process patterns. To allow automated applications of process patterns, we define an operational semantics for the patterns reuse operators who carry out some tasks of the meta-process. We have developed the prototype PATPRO-MOD allowing to create and manage process patterns catalogues, and to elaborate process models in UML-PP by reusing (semi-)automatically process patterns.Cette thèse est consacrée à la réutilisation de procédés par une approche à base de patrons de procédé. Le concept de patron de procédé a été introduit pour capitaliser et réutiliser des solutions éprouvées des problèmes de procédés récurrents. Cependant cette approche est encore peu exploitée à cause du champ de définition limité, du manque de formalisation, de méthodologie et d'outils support. Pour promouvoir l'utilisation de patrons de procédé et réduire l'effort de modélisation, nous considérons le concept de patron de procédé à différents niveaux d'abstraction pour capturer divers types de connaissances sur les procédés, et proposons des moyens pour réutiliser de façon (semi-)automatique ces patrons dans la modélisation des procédés. Nous avons défini le méta-modèle de procédé UML-PP pour formaliser le concept de patron de procédé et la manière d'appliquer les patrons dans la modélisation de procédés. UML-PP permet de décrire la structure interne d'un patron de procédé ainsi que les relations entre patrons, et permet d'exprimer explicitement l'utilisation de patrons dans les modèles de procédé. Nous proposons le méta-procédé PATPRO définissant une démarche de modélisation pour élaborer un modèle de procédé UML-PP en réutilisant des patrons de procédé. Pour permettre une automatisation de l'application de patrons de procédé, nous définissons une sémantique opérationnelle des opérateurs de réutilisation de patrons qui réalisent l'imitation de patrons. Nous avons réalisé le prototype PATPRO-MOD permettant de créer et gérer des catalogues de patrons de procédé et d'élaborer des modèles de procédé UML-PP en réutilisant semi-automatiquement des patrons prédéfinis

Processus IDM pour l’intégration des patrons de sécurité dans une application à base de composants

Security has become an important challenge in current software and system development. Most of designers are experts in software development but not experts in security. It is important to guide them to apply security mechanisms in the early phases of software development to reduce time and cost of development. To reach this objective, we propose to apply security expertise as security patterns at software design phase. A security pattern is a well-understood solution to a recurring information security problem. So, security patterns encapsulate the knowledge accumulated by security experts to secure a software system. Although well documented, patterns are often neglected at the design level and do not constitute an intuitive solution that can be used by software designers. This can be the result of the maladjustment of those patterns to systems context, the inexpertness of designers with security solutions and the need of integration process to let designers apply those pattern ? solutions in practical situations and to work with patterns at higher levels of abstraction. To enable designers to use solutions proposed by security patterns, this thesis proposes a model driven engineering approach to secure applications through the integration of security patterns. Component-based approach is a powerful means to develop and reuse complex systems. In this thesis, we take component based software systems as an application domain for our approach to facilitate the development of applications by assembling prefabricated software building blocks called components. The proposed process provides separation between domain expertise and application security expertise, both of which are needed to build a secure application. Our main goal is to provide a semi-automatic integrating of security patterns into component-based models, and producing an executable secure code. This integration is performed through a set of transformation rules. The result of this integration is a new model supporting security concepts. It is then automatically translated into aspect-oriented code related to security. These aspects are then woven in a modular way within the functional application code to enforce specified security properties. The use of aspect technology in the implementation phase guarantees that the application of security patterns is independent from any particular implementation. In order to provide a clear comprehension of the SCRIP process, we have described it using the standard SPEM . This work is implemented in a software tool called SCRI-TOOL (SeCurity patteRn Integration Tool). This tool allows not security experts developers to integrate different security properties throughout the development cycle of an component based application. To illustrate the use of SCRI-TOOL, we propose a case study regarding electronic healthcare systems. The choice of such a case study is motivated by the great attention archived for such systems from academia and industry and by the importance of security in such systems. Indeed, because of the large number of actors that can interact in such systems, security is a critical requirement. This case study will also allow us to illustrate the proposed methodology to highlight the importance of security management at a high level of abstraction. As results of the application of this process, we obtain a health care application completely secure and meeting the requirements of medical context.La sécurité est devenue un enjeu important dans le développement des systèmes logiciels actuels. La majorité des concepteurs de ces systèmes manquent d’expertise dans le domaine de la sécurité. Il s’avère donc important de les guider tout au long des différentes phases de développement logiciel dans le but de produire des systèmes plus sécurisés. Cela permettra de réduire le temps ainsi que les coûts de développement. Pour atteindre cet objectif, nous proposons d’appliquer l’expertise en matière de sécurité sous forme de patrons de sécurité lors de la phase de conception de logiciels. Un patron de sécurité intègre des solutions éprouvées et génériques proposées par des experts en sécurité. Cependant, les patrons de sécurité sont souvent négligés au niveau de la conception et ne constituent pas une solution intuitive qui peut être utilisée par les concepteurs de logiciels. Cela peut être le résultat de l’inadaptation de ces patrons au contexte des systèmes, la non-expertise des concepteurs dans le domaine de la sécurité ou encore l’absence d’un processus d’intégration de ces patrons dans les modèles à un haut niveau d’abstraction.Afin de permettre aux concepteurs d’utiliser les solutions proposées par des patrons de sécurité, cette thèse propose une approche d’ingénierie dirigée par les modèles pour sécuriser des applications via l’intégration de patrons de sécurité. Nous avons choisi comme contexte d’application de notre approche, les applications à base de composants qui visent à faciliter le développement d’applications à partir de l’assemblage de briques logicielles préfabriquées appelées composants. Le processus proposé assure la séparation entre l’expertise du domaine d’application et l’expertise de sécurité, toutes les deux étant nécessaires pour construire une application sécurisée. La méthodologie proposée assure une intégration semi-automatique des patrons de sécurité dans le modèle initial. Cette intégration est réalisée tout d’abord lors de la modélisation de l’application à travers, dans un premier temps, l’élaboration de profils étendant les concepts du domaine avec les concepts de sécurité. Dans un second temps, l’intégration se fait à travers la définition de règles, qui une fois appliquées, génèrent une application sécurisée. Finalement, cette intégration est assurée aussi au niveau de la génération du code fonctionnel de l’application en intégrant le code non-fonctionnel relatif à la sécurité à travers l’utilisation des aspects. L’utilisation de l’approche orientée aspect garantit que l’application des patrons de sécurité est indépendante de toute application particulière. Le processus proposé est décrit avec le standard SPEM.Ce travail a été concrétisé par un outil nommé SCRI-TOOL pour SeCurity patteRn Integration Tool. Cet outil permet aux développeurs non experts en sécurité d’intégrer les différentes propriétés de sécurité (intégrées dans les patrons) dans une application à base de composants. Afin d’illustrer l’utilisation de SCRI-TOOL, nous proposons une étude de cas portant sur le domaine des systèmes de soins distribués. Le choix d’une telle étude de cas s’explique par l’importance des exigences en termes de sécurité requises pour le bon fonctionnement d’une telle application. En effet, vue le grand nombre d’acteurs pouvant interagir, la sécurité est une exigence critique dans de tels systèmes. Cette étude nous a permis de mettre en évidence l’importance de la gestion de la sécurité à un haut niveau d’abstraction et la façon d’appliquer la méthodologie proposée sur un cas réel

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

Modèles, outils et plate-forme d'exécution pour les applications à service dynamiques

L'essor de l'Internet et l'évolution des dispositifs communicants ont permis l'intégration du monde informatique et du monde réel, ouvrant ainsi la voie à de nouveaux types d'applications, tels que les applications ubiquitaires et pervasives. Ces applications doivent s'exécuter dans des contextes hétérogènes, distribués et ouverts qui sont en constante évolution. Dans de tels contextes, la disponibilité des services et des dispositifs, les préférences et la localisation des utilisateurs peuvent varier à tout moment pendant l'exécution des applications. La variabilité des contextes d'exécution fait que l'exécution d'une application dépend, par exemple, des services disponibles ou des dispositifs accessibles à l'exécution. En conséquence, l'architecture d'une telle application ne peut pas être connue statiquement à la conception, au développement ou au déploiement, ce qui impose de redéfinir ce qu'est une application dynamique : comment la concevoir, la développer, l'exécuter et la gérer à l'exécution. Dans cette thèse, nous proposons une approche dirigée par les modèles pour la conception, le développement et l'exécution d'applications dynamiques. Pour cela, nous avons défini un modèle de composants à services permettant d'introduire des propriétés de dynamisme au sein d'un modèle de composants. Ce modèle permet de définir une application en intention, via un ensemble de propriétés, de contraintes et de préférences de composition. Une application est ainsi spécifiée de façon abstraite ce qui permet de contrôler la composition graduelle de l'application lors de son développement et de son exécution. Notre approche vise à effacer la frontière entre les activités effectuées avant et pendant l'exécution des applications. Pour ce faire, le même modèle et les mêmes mécanismes de composition sont utilisés de la conception jusqu'à l'exécution des applications. A l'exécution, le processus de composition considère, en plus, les services disponibles dans la plate-forme d'exécution permettant la composition opportuniste des applications ; ainsi que la variabilité du contexte d'exécution permettant l'adaptation dynamique des compositions. Nous avons mis en œuvre notre approche via un prototype nommé COMPASS, qui s'appuie sur les plates-formes CADSE pour la réalisation d'environnements logiciels de conception et de développement, et APAM pour la réalisation d'un environnement d'exécution d'applications à services dynamiques.The growth of the Internet and the evolution of communicating devices have allow the integration of the computer world and the real world, paving the way for developing new types of applications such as pervasive and ubiquitous ones. These applications must run in heterogeneous, distributed and open environments that evolve constantly. In such environments, the availability of services and devices, the preferences and location of users may change at any time during the execution of applications. The variability of the execution context makes the execution of an application dependent on the available services and devices. Building applications capable of evolving dynamically to their execution context is a challenging task. In fact, the architecture of such an application cannot be fully known nor statically specified at design, development or deployment times. It is then needed to redefine the concept of dynamic application in order to cover the design, development, execution and management phases, and to enable thus the dynamic construction and evolution of applications. In this dissertation, we propose a model-driven approach for the design, development and execution of dynamic applications. We defined a component service model that considers dynamic properties within a component model. This model allows defining an application by its intention (its goal) through a set of composition properties, constraints and preferences. An application is thus specified in an abstract way, which allows controlling its gradual composition during development and execution times. Our approach aims to blur the boundary between development-time and runtime. Thus, the same model and the same composition mechanisms are used from design to runtime. At runtime, the composition process considers also the services available in the execution platform in order to compose applications opportunistically; and the variability of the execution context in order to adapt compositions dynamically. We implemented our approach through a prototype named COMPASS, which relies on the CADSE platform for building software design and development environments, and on the APAM platform for building an execution environment for dynamic service-based applications.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Approche de métamodélisation pour la simulation et la vérification de modèle. Application à l'ingénierie des procédés

Nous proposons dans cette thèse une démarche permettant de décrire un DSML (Domain Specific Modeling Language) et les outils nécessaires à l'exécution, la vérification et la validation des modèles. La démarche que nous proposons offre une architecture générique de la syntaxe abstraite du DSML pour capturer les informations nécessaires à l'exécution d'un modèle et définir les propriétés temporelles qui doivent être vérifiées. Nous nous appuyons sur cette architecture pour expliciter la sémantique de référence et l'implanter. Plus particulièrement, nous étudions les moyens : – d'exprimer et de valider la définition d'une traduction vers un domaine formel dans le but de réutiliser des outils de model-checking. – de compléter la syntaxe abstraite par le comportement ; et profiter d'outils génériques pour pouvoir simuler les modèles construits. Enfin, de manière à valider les différentes sémantiques implantées vis-à-vis de la sémantique de référence, nous proposons un cadre formel de métamodélisation. ABSTRACT : We propose in this thesis a specific taxonomy of the mechanisms allowing to express an execution semantics for Domain Specific Modeling Languages (DSMLs). Then, we integrate these different mechanisms within a comprehensive approach describing DSMLs and tools required for model execution, verification and validation. The proposed approach provides a rigorous and generic architecture for DSML abstract syntax in order to capture the information required for model execution. We rely on this generic architecture to make the reference semantics explicit and implement it. More specifically, we study the means : – to express and validate the definition of a translation into a formal domain in order to re-use model-checking techniques. – to enrich the abstract syntax with the definition of the DSML behaviour and take advantage of generic tools so to simulate the built models. Finally, for the purpose of validating the equivalence of different semantics implemented according to the reference semantics, we also propose a formal metamodeling framewor

Génération stratégique de code pour la maîtrise des performances de systèmes temps-réel embarqués

We focused on real-time embedded critical systems (RTECS) which present different problems: criticality, respect of time constraints and resources availability such as memory. In order to master design complexity of such systems, Model Driven Engineering (MDE) proposes to model it for analysis purposes and to generate, partially or totally, its execution code. However, these two phases must be correctly connected to ensure the generated code is always enforcing all the properties of the model initially analysed. In addition, the code generator must be adapted to several criteria: in particular to ensure respect of performances or to target different execution platforms which have their own execution constraints and semantics. To realize such an adaptation, the development process requires to evolve transformation rules according to these criteria. Its architecture needs also to allow the selection of the generated software components respecting these criteria.We answer such a problem by proposing a generation process based on the MDE. When the user specifies and validates a high-level model, a model transformation translates automatically this model into a detailed model close to the generated code. To ensure the conservation of the requirements, the detailed model is expressed in the same formalism as the initial model so that it remains analysable (by the same tools initially used). This approach determines the impact of the code generation strategy on the performances of the final system and allows the generator to adapt its strategy, in a given stage, to insure the respect of the system constraints. To facilitate the development and the selection of alternative strategies, we propose a methodology which articulates around a formalism for the orchestration of the transformations, a set of transformation patterns (which factorize and generalize the transformation rules) and an adaptation of software components according to their impact on the performances. We set up this process within the environment OSATE, for which we have developed the framework RAMSES (Refinement of AADL Models for Synthesis of Embedded Systems). We have experimented it on the code generation of the communications between tasks for which several strategies of implementation were defined.Nous nous sommes intéressés aux systèmes embarqués temps-réel critiques (SETRC) qui soulèvent des problématiques de criticité, de respect de contraintes temporelles et de disponibilité des ressources telles que la mémoire. Pour maîtriser la complexité de conception de ces systèmes, l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) propose de les modéliser pour les analyser au regard de leurs exigences et pour générer en partie leur code d’exécution. Cependant ces deux phases doivent s’articuler correctement de sorte que le système généré respecte toujours les propriétés du modèle initialement analysé. Par ailleurs, le générateur de code doit s’adapter à de multiples critères : notamment pour assurer le respect des performances ou bien pour cibler différentes plates-formes d’exécution qui ont leurs propres contraintes et sémantiques d’exécution. Pour réaliser cette adaptation, le processus de développement requiert de faire évoluer les règles de transformation selon ces critères. Son architecture doit également de permettre de sélectionner les composants logiciels répondant à ces critères. Nous répondons à cette problématique en proposant un processus de génération s’appuyant sur l’IDM. Lorsque l’utilisateur a spécifié et validé un modèle de haut niveau, une transformation traduit automatiquement ce modèle en un second modèle détaillé proche du code généré. Pour assurer la conservation des exigences, le modèle détaillé est exprimé dans le même formalisme que le modèle initial de sorte qu’il reste analysable. Cette démarche détermine l’impact de la stratégie du générateur sur les performances du système final et permet au générateur de changer de stratégie, à une étape donnée, pour assurer le respect des contraintes du système. Pour faciliter le développement et la sélection de stratégies alternatives, nous proposons une méthodologie qui s’articule autour d’un formalisme pour l’orchestration des transformations, un ensemble de patrons de transformation (qui factorisent et généralisent les règles de transformation) et une adaptation de composants logiciels selon leur impact sur les performances. Nous avons mis en place ce processus au sein de l’environnement OSATE, pour lequel nous avons développé le framework RAMSES (Refinment of AADL Models for Synthesis of Embedded Systems). Nous l’avons expérimenté sur la génération des communications entre tâches pour lesquelles plusieurs stratégies d’implémentation ont été définie

Une approche par composants pour l'analyse visuelle interactive de résultats issus de simulations numériques

Component-based approaches are increasingly studied and used for the effective development of the applications in software engineering. They offer, on the one hand, safe architecture to developers, and on the other one, a separation of the various functional parts and particularly in the interactive scientific visualization applications. Modeling such applications enables the behavior description of each component and the global system’s actions. Moreover, the interactions between components are expressed through a communication schemes sometimes very complex with, for example, the possibility to lose messages to enhance performance. This thesis describes ComSA model (Component-based approach for Scientific Applications) that relies on a component-based approach dedicated to interactive and dynamic scientific visualization applications and its formalization in strict Colored FIFO Nets (sCFN). The main contributions of this thesis are, first, the definition of a set of tools to model the component’s behaviors and the various application communication policies. Second, providing some properties on the application to guarantee it starts properly. It is done by analyzing and detecting deadlocks. This ensures the liveness throughout the application execution. Finally, we present dynamic reconfiguration of visual analytics applications by adding or removing on the fly of a component without stopping the whole application. This reconfiguration minimizes the number of unavailable services.Les architectures par composants sont de plus en plus étudiées et utilisées pour le développement efficace des applications en génie logiciel. Elles offrent, d’un côté, une architecture claire aux développeurs, et de l’autre, une séparation des différentes parties fonctionnelles et en particulier dans les applications de visualisation scientifique interactives. La modélisation de ces applications doit permettre la description des comportements de chaque composant et les actions globales du système. De plus, les interactions entre composants s’expriment par des schémas de communication qui peuvent être très complexes avec, par exemple, la possibilité de perdre des messages pour gagner en performance. Cette thèse décrit le modèle ComSA (Component-based approach for Scientific Applications) qui est basé sur une approche par composants dédiée aux applications de visualisation scientifique interactive et dynamique formalisée par les réseaux FIFO colorés stricts (sCFN). Les principales contributions de cette thèse sont dans un premier temps, un ensemble d’outils pour modéliser les différents comportements des composants ainsi que les différentes politiques de communication au sein de l’application. Dans un second temps, la définition de propriétés garantissant un démarrage propre de l’application en analysant et détectant les blocages. Cela permet de garantir la vivacité tout au long de l’exécution de l’application. Finalement l’étude de la reconfiguration dynamique des applications d’analyse visuelle par ajout ou suppression à la volée d’un composant sans arrêter toute l’application. Cette reconfiguration permet de minimiser le nombre de services non disponibles

Modélisation paramétrique en conception architecturale : Caractérisation des opérations cognitives de conception pour une pédagogie

This research focuses on the uses of parametric modeling in architectural design. The object of this research is to identify cognitive operations involved in these uses. The characterisation of these mental operations is then a support to develop pedagogy and didactics tools. Analyses of design practices in professional contexts show that parametric modeling is linked to various computer assisted tasks: complex form finding and representation, evaluation, optimization, fabrication, communication, collaboration etc. We observed in our analyses that most often parametric modeling actors are not the one who design projects. Parametric modeling requires expert skills and knowledge that most architects have not yet mastered. How architects could be assisted for parametric modeling during the design process and how they could be trained are thus crucial questions. In order to address these questions we searched to identify the characteristics of the cognitive operations implied in the uses of parametric modeling in architectural design. We used Architecturology as scientific support of the research. Architecturology provides a scientific language for describing cognitive operations of architectural design. This language aims to interrogate conception through cognitive operations of giving measurements to an artifact. In this reseach, we distinguished operations that give measurement to an architectural object and operations that give measurement to a parametric model’s object. We found out different kind of operations implied in parametric model conception: -elementary operation of conception (slicing, dimensioning and referencing) and; -pragmatic operation of conception (interpretating, pooling and translating in parametric geometry). These operations show that we can distinguish conception of parametric modelling and architectural design, but it also show that these operations are intricate. Relevancies and references implied in elementary operations of conception are porous. This porosity between parametric modelling and architectural design is allowed by the pragmatic operations and by the construction of a common knowledge. Thus the theoretical framework developed to analyze parametric architectural design situations leaded us to analyze various methodological or technical support tools proposed for assisting parametric modeling. For example, we analyzed the different supports provided by the large community of parametric modeling users and the “patterns” method developed by R. Woodbury. Thanks to the different results of the research (cognitive operation identified and existing helps analyzed) we proposed didactics tools for assisting architects to parametric design.Cette recherche porte sur les usages des logiciels dit de « modélisation paramétrique » en conception architecturale. Plus spécifiquement, sont interrogées les activités cognitives de conception impliquées lors de ces usages. L’architecturologie est le support scientifique de cette recherche. Les concepts de l’architecturologie permettent d’interroger les activités cognitives de conception en termes d’opérations d’attribution de mesures. Les résultats de cette thèse montrent que les principales opérations cognitives de conception de modèles paramétriques sont : - des opérations élémentaires de la conception telles qu’interrogées par l’architecturologie: le découpage, le dimensionnement et la référenciation ; - des opérations « pragmatiques », c'est-à-dire participant de la conception mais ne relevant pas directement d’une opération d’attribution de mesures, ces opérations sont : la mise en commun, l’interprétation, l’appropriation d’outil et l’opération de traduction en géométrie paramétrique ; des opérations de logiques relevant de l’induction ou de la vérification. Ces opérations nécessitent et participent à la construction d’un espace des savoirs de la modélisation paramétrique. Cet espace des savoirs ainsi que les opérations pragmatiques observées permettent une intrication par l'échange et le partage de pertinences et d'espaces de référence entre la conception de modèles paramétriques et la conception architecturale. Les analyses menées pointent les difficultés rencontrées dans ces activités de conception. La caractérisation des opérations de conception propres à l’usage de la modélisation paramétrique en conception architecturale a permis d’interroger la méthode des patterns proposée par R. Woodbury. Ces patterns sont proposés comme une aide à la conception de modèles paramétriques en conception architecturale. L’analyse des usages de ces patterns montre que si ceux-ci sont potentiellement une aide puissante, leur généricité les rend difficiles d’accès. Cette méthode peut être complétée par le développement d’une bibliothèque de patterns appliqués (appelés samples) permettant à l’étudiant un apprentissage par l’exemple et par induction. Un support d’apprentissage s’appuyant sur ces résultats a été développé et testé lors de la thèse sur la plateforme www.parametric-ressources.com. Les connaissances construites dans cette thèse sur l'usage de la modélisation paramétrique en conception architecturale a permis de proposer une pédagogie visant à accompagner l'apprentissage des activités cognitives sollicitées. Des objectifs pédagogiques ont été définis par rapport aux opérations cognitives que l'étudiant doit pouvoir mettre en œuvre. Une pédagogie par le projet ainsi qu'une pédagogie par travaux dirigés sont proposées en vue de répondre à ces objectifs

Mise en correspondance et gestion de la cohérence de modèles hétérogènes évolutifs

To understand and manipulate a complex system, it is necessary to apply the separation of concerns and produce separate parts. In Model Driven Engineering (MDE), these parts are represented by models qualified as partial models. In this context of multi-modeling, these models are called heterogeneous when they are described in separate modeling languages dedicated to different business domains: DSML (Domain Specific Modeling Language). Global model creation requires identifying existing correspondences between the elements of the partial models. However, in practice these correspondences are either incompletely identified or not sufficiently formalized to be maintained when the partial models evolve. This restricts their use and does not allow to fully exploit them for building the global model or for treating partial models evolution. The contribution of this thesis is twofold. The first contribution deals with a process for creating a global view of the system by means of a composition based on partial models matching. Identified correspondences between models elements are based on types of relationship instantiated from a metamodel of correspondences. This latter is extensible, depending on the considered application domain, and allows supporting the concepts related to this domain. Correspondences are firstly identified between meta-elements belonging to metamodels of the respective partial models. Correspondences between model elements are then obtained by a refinement mechanism, supported by an ad hoc Semantic Expression language: SED (Semantic Expression DSL). The composition is called “virtual” since elements represented in a correspondence are only references to elements belonging to partial models. Therefore, models interconnected by this correspondences form a virtual global model. The second contribution relates the consistency of the global model. Indeed, as models evolve over time, changing one or several elements involved in a correspondence, may cause the inconsistency of the global model. To maintain its consistency, we propose a second process enabling to automatically identify the changes, classify them and treat their impacts on the involved model elements. Management of repercussions is performed semi-automatically by the expert by means of strategies and weights. This work has been implemented through a support tool named HMCS (Heterogeneous Matching and Consistency management Suite) based on the Eclipse Platform. The approach has been validated and illustrated through a case study related to the management of a Hospital Emergency Service. This work was led in collaboration with the “CHU of Montpellier”.Pour permettre la compréhension et la manipulation d’un système complexe, le découpage en parties séparées est nécessaire. En Ingénierie Dirigée par les Modèles (ou Model Driven Engineering), ces parties sont représentées par des modèles, que nous qualifions de modèles partiels, dans la mesure où ils sont focalisés sur des domaines métiers distincts. Dans ce contexte de multi-modélisation, ces modèles sont dits hétérogènes quand ils sont décrits dans des langages de modélisation distincts dédiés à différents domaines métiers : DSML (Domain Specific Modeling language). La compréhension et l’exploitation efficace des connaissances relatives à un tel système supposent la construction d’un modèle global représentant son fonctionnement. La création du modèle global requiert l’identification des correspondances existant entre les éléments des différents modèles partiels. Dans la pratique, ces correspondances sont soit incomplètement identifiées, soit insuffisamment formalisées pour être maintenues lorsque les modèles partiels évoluent. Ceci limite leur utilisation et ne permet pas de les exploiter pleinement lors de la construction du modèle global ou du traitement de l’évolution des modèles partiels. L’apport de cette thèse est double. La première contribution est celle d’un processus permettant la création d’une vue globale du système par l’intermédiaire d’une composition fondée sur la mise en correspondance des modèles partiels. Les correspondances identifiées entres les éléments des modèles se basent sur des types de relations instanciées à partir d’un métamodèle de correspondance. Ce dernier est extensible (selon les spécificités du domaine d’application considéré) et permet de supporter les concepts relatifs à ce domaine. Les correspondances sont d’abord identifiées entre les méta-éléments des métamodèles respectifs des modèles partiels. Les correspondances entre les éléments de modèles sont ensuite obtenues par un mécanisme de raffinement, supporté par un langage d’expression sémantique ad hoc : SED (Semantic Expression DSL). La composition est dite « virtuelle » dans la mesure où les éléments figurant dans une correspondance ne sont que des références aux éléments appartenant aux modèles partiels. De ce fait, les modèles interconnectés par ces correspondances forment un modèle global virtuel. La seconde contribution est relative au maintien de la cohérence des modèles partiels et du modèle global. En effet, les modèles évoluant dans le temps, le changement d’un élément ou de plusieurs éléments participant à l’expression des correspondances, peut entrainer l’incohérence du modèle global. Pour maintenir la cohérence du modèle global, nous proposons un second processus permettant tout d’abord d’identifier automatiquement les changements réalisés ainsi que leurs classifications et leurs répercussions sur les éléments de modèles concernés. Par la suite, les différents cycles sont gérés à l’aide de l’expert puis une liste de changements est générée en fonction de la stratégie choisie et des coefficients de pondération. Enfin, le traitement des changements est réalisé de façon semi-automatique. Ce travail a été concrétisé par le développement d’un outil support nommé HMCS (Heterogeneous Matching and Consistency management Suite), basé sur la plateforme Eclipse. L’approche a été validée et illustrée à travers un cas d’étude portant sur la gestion du Service d'Urgence d'un hôpital. Ce travail a été mené en collaboration avec le CHU de Montpellier