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    IngĂ©nierie et Architecture d’Entreprise et des SystĂšmes d’Information - Concepts, Fondements et MĂ©thodes

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    L'ingĂ©nierie des systĂšmes d'information s'est longtemps cantonnĂ©e Ă  la modĂ©lisation du produit (objet) qu'est le systĂšme d’information sans se prĂ©occuper des processus d'usage de ce systĂšme. Dans un environnement de plus en plus Ă©volutif, la modĂ©lisation du fonctionnement du systĂšme d’information au sein de l'entreprise me semble primordiale. Pendant les deux derniĂšres dĂ©cennies, les pratiques de management, d’ingĂ©nierie et d’opĂ©ration ont subi des mutations profondes et multiformes. Nous devons tenir compte de ces mutations dans les recherches en ingĂ©nierie des systĂšmes d’information afin de produire des formalismes et des dĂ©marches mĂ©thodologiques qui sauront anticiper et satisfaire les nouveaux besoins, regroupĂ©s dans ce document sous quatre thĂšmes:1) Le systĂšme d’information est le lieu mĂȘme oĂč s’élabore la coordination des actes et des informations sans laquelle une entreprise (et toute organisation), dans la diversitĂ© des mĂ©tiers et des compĂ©tences qu’elle met en Ɠuvre, ne peut exister que dans la mĂ©diocritĂ©. La comprĂ©hension des exigences de coopĂ©ration dans toutes ses dimensions (communication, coordination, collaboration) et le support que l’informatique peut et doit y apporter deviennent donc un sujet digne d’intĂ©rĂȘt pour les recherches en systĂšme d’information.2) Le paradigme de management des processus d’entreprise (BPM) est en forte opposition avec le dĂ©veloppement traditionnel des systĂšmes d’information qui, pendant plusieurs dĂ©cennies, a cristallisĂ© la division verticale des activitĂ©s des organisations et favorisĂ© ainsi la construction d’ülots d’information et d’applications. Cependant, les approches traditionnelles de modĂ©lisation de processus ne sont pas Ă  la hauteur des besoins d’ingĂ©nierie des processus dans ce contexte en constant changement, que ce dernier soit de nature contextuelle ou permanente. Nous avons donc besoin de formalismes (i) qui permettent non seulement de reprĂ©senter les processus d’entreprise et leurs liens avec les composants logiciels du systĂšme existant ou Ă  venir mais (ii) qui ont aussi l’aptitude Ă  reprĂ©senter la nature variable et/ou Ă©volutive (donc parfois Ă©minemment dĂ©cisionnelle) de ces processus.3) Les systĂšmes d’information continuent aujourd’hui de supporter les besoins classiques tels que l’automatisation et la coordination de la chaĂźne de production, l’amĂ©lioration de la qualitĂ© des produits et/ou services offerts. Cependant un nouveau rĂŽle leur est attribuĂ©. Il s’agit du potentiel offert par les systĂšmes d’information pour adopter un rĂŽle de support au service de la stratĂ©gie de l’entreprise. Les technologies de l’information, de la communication et de la connaissance se sont ainsi positionnĂ©es comme une ressource stratĂ©gique, support de la transformation organisationnelle voire comme levier du changement. Les modĂšles d’entreprise peuvent reprĂ©senter l’état actuel de l’organisation afin de comprendre, de disposer d’une reprĂ©sentation partagĂ©e, de mesurer les performances, et Ă©ventuellement d’identifier les dysfonctionnements. Ils permettent aussi de reprĂ©senter un Ă©tat futur souhaitĂ© afin de dĂ©finir une cible vers laquelle avancer par la mise en Ɠuvre des projets. L’entreprise Ă©tant en mouvement perpĂ©tuel, son Ă©volution fait partie de ses multiples dimensions. Nous avons donc besoin de reprĂ©senter, a minima, un Ă©tat futur et le chemin de transformation Ă  construire pour avancer vers cette cible. Cependant planifier/imaginer/se projeter vers une cible unique et, en supposant que l’on y arrive, croire qu’il puisse exister un seul chemin pour l’atteindre semble irrĂ©aliste. Nous devons donc proposer des formalismes qui permettront de spĂ©cifier des scenarii Ă  la fois pour des cibles Ă  atteindre et pour des chemins Ă  parcourir. Nous devons aussi dĂ©velopper des dĂ©marches mĂ©thodologiques pour guider de maniĂšre systĂ©matique la construction de ces modĂšles d’entreprise et la rationalitĂ© sous-jacente.4) En moins de cinquante ans, le propos du systĂšme d’information a Ă©voluĂ© et s’est complexifiĂ©. Aujourd’hui, le systĂšme d’information doit supporter non seulement les fonctions de support de maniĂšre isolĂ©e et en silos (1970-1990), et les activitĂ©s appartenant Ă  la chaĂźne de valeur [Porter, 1985] de l’entreprise (1980-2000) mais aussi les activitĂ©s de contrĂŽle, de pilotage, de planification stratĂ©gique ainsi que la cohĂ©rence et l’harmonie de l’ensemble des processus liĂ©s aux activitĂ©s mĂ©tier (2000-201x), en un mot les activitĂ©s de management stratĂ©gique et de gouvernance d’entreprise. La gouvernance d'entreprise est l'ensemble des processus, rĂ©glementations, lois et institutions influant la maniĂšre dont l'entreprise est dirigĂ©e, administrĂ©e et contrĂŽlĂ©e. Ces processus qui produisent des ‘dĂ©cisions’ en guise de ‘produit’ ont autant besoin d’ĂȘtre instrumentalisĂ©s par les systĂšmes d’information que les processus de nature plus opĂ©rationnels de l’entreprise. De mĂȘme, ces processus stratĂ©giques (dits aussi ‘de dĂ©veloppement’) nĂ©cessitent d’avoir recours Ă  des formalismes de reprĂ©sentation qui sont trĂšs loin, en pouvoir d’expression, des notations largement adoptĂ©es ces derniĂšres annĂ©es pour la reprĂ©sentation des processus d’entreprise.Ainsi, il semble peu judicieux de vouloir (ou penser pouvoir) isoler, pendant sa construction, l’objet “systĂšme d’information” de son environnement d’exĂ©cution. Si le sens donnĂ© Ă  l’information dĂ©pend de la personne qui la reçoit, ce sens ne peut ĂȘtre entiĂšrement capturĂ© dans le systĂšme technique. Il sera plutĂŽt apprĂ©hendĂ© comme une composante essentielle d’un systĂšme socio-technique incluant les usagers du systĂšme d’information technologisĂ©, autrement dit, les acteurs agissant de l’entreprise. De mon point de vue, ce systĂšme socio-technique qui mĂ©rite l’intĂ©rĂȘt scientifique de notre discipline est l’entreprise. Les recherches que j’ai rĂ©alisĂ©es, animĂ©es ou supervisĂ©es , et qui sont structurĂ©es en quatre thĂšmes dans ce document, visent Ă  rĂ©soudre les problĂšmes liĂ©s aux contextes de l'usage (l'entreprise et son environnement) des systĂšmes d’information. Le point discriminant de ma recherche est l'intĂ©rĂȘt que je porte Ă  la capacitĂ© de reprĂ©sentation :(i) de l'Ă©volutivitĂ© et de la flexibilitĂ© des processus d'entreprise en particulier de ceux supportĂ©s par un systĂšme logiciel, d’un point de vue microscopique (modĂšle d’un processus) et macroscopique (reprĂ©sentation et configuration d’un rĂ©seau de processus) : thĂšme 2(ii) du systĂšme d’entreprise dans toutes ses dimensions (stratĂ©gie, organisation des processus, systĂšme d’information et changement) : thĂšme 3Pour composer avec ces motivations, il fallait :(iii) s’intĂ©resser Ă  la nature mĂȘme du travail coopĂ©ratif et Ă  l’intentionnalitĂ© des acteurs agissant afin d’identifier et/ou proposer des formalismes appropriĂ©s pour les dĂ©crire et les comprendre : thĂšme 1(iv) se questionner aussi sur les processus de management dont le rĂŽle est de surveiller, mesurer, piloter l’entreprise afin de leur apporter le soutien qu’ils mĂ©ritent du systĂšme d’information : thĂšme

    Supporter l'allocation des ressources cloud dans les processus métiers configurables

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    Organizations are recently more and more adopting Process-Aware Information Systems (PAIS) for managing their service-based processes using process models referred to as business process models. Motivated by adapting to the rapid changing business requirements and reducing maintenance costs, organizations are outsourcing their processes in an important infrastructure which is Cloud Computing. According to the NIST Institute, Cloud Computing is a model that enables providers sharing their computing resources (e.g., networks, applications, and storage) and users accessing them in convenient and on-demand way with a minimal management effort. In such a multi-tenant environment, using configurable process models allows a Cloud process provider to deliver a customizable process that can be configured by different tenants according to their needs.A business process could be specified from various perspectives such as the control-flow perspective, the organizational perspective, the resource perspective, etc. Several approaches have been correctly proposed at the level of the first perspectives, in particular the control-flow, i.e., the temporal ordering of the process activities. Nevertheless, the resource perspective, which is of equal importance, has been neglected and poorly operated. The management of the resource perspective especially the Cloud resource allocation in business processes is a current interesting topic that increasingly involves many researches in both academics and industry. The design and configuration of resources are undoubtedly sensitive and labor-intensive task. On the one hand, the resource perspective in process models is not explicitly defined. Although many proposals exist in the literature, they all targeted human resources rather than Cloud resources. On the other hand, despite of the fact that the concept of configurable process models is highly complementary to Cloud Computing, the way in how resources can be configured and integrated is hardly handled. The few proposals, which have been suggested on extending configuration to resources, do not cover required Cloud properties such as elasticity or multi-tenancy.To address these limitations, we propose an approach for supporting the design and configuration of Cloud resource Allocation in configurable business process models. We target to (1) define a unified and formal description for the resource perspective, (2) ensure a correct, free-of-conflict and optimized use of Cloud resource consumption, (3) assist process providers to design their configurable resource allocation in a fine-grained way to avoid complex and large results, and (4) optimize the selection of Cloud resources with respect to the requirements related to Cloud properties (elasticity and shareability) and QoS properties.To do so, we first suggest a semantic framework for a semantically-enriched resource description in business processes aiming at formalizing the consumed Cloud resources using a shared knowledge base. Then, we build upon social business processes to provide strategies in order to ensure a controlled resource allocation without conflicts in terms of resources. Next, we propose a novel approach that extends configurable process models to permit a configurable Cloud resource allocation. Our purpose is to shift the Cloud resource allocation from the tenant side to the Cloud process provider side for a centralized resource management. Afterwards, we propose genetic-based approaches that aim at selecting optimal resource configuration in an energy efficient manner and to improve non-functional properties.In order to show the effectiveness of our proposals, we concretely developed (i) a set of proof of concepts, as a validation part, to assist the design of process models and populate a knowledge base of heterogeneous process models with Cloud resources, and (ii) performed experiments on real process models from large datasetsLes organisations adoptent de plus en plus les SystĂšmes (PAIS) pour gĂ©rer leurs processus mĂ©tiers basĂ©s sur les services en utilisant les modĂšles de processus appelĂ©s «modĂšles de processus mĂ©tiers». MotivĂ©s par l’adaptation aux exigences commerciales et par la rĂ©duction des coĂ»ts de maintenance, les organisations externalisent leurs processus dans le Cloud Computing. Selon l'Institut NIST, Cloud Computing est un modĂšle qui permet aux fournisseurs de partager leurs ressources et aux utilisateurs d’y accĂ©der de maniĂšre pratique et Ă  la demande. Dans un tel environnement multi-tenant, l'utilisation de modĂšles de processus configurables permet aux fournisseurs de processus Cloud de fournir un processus personnalisable qui peut ĂȘtre configurĂ© par diffĂ©rents tenants en fonction de leurs besoins.Un processus mĂ©tier peut ĂȘtre spĂ©cifiĂ© par plusieurs perspectives tel que la perspective de flux de contrĂŽle, la perspective des ressources, etc. Plusieurs approches ont Ă©tĂ© proposĂ©es au niveau des premiĂšres perspectives, notamment le flux de contrĂŽle. Cependant, la perspective ressource, qui est d'une importance Ă©gale, Ă©tait nĂ©gligĂ©e et pas explicitement dĂ©finie. D’un cĂŽtĂ©, la gestion de la perspective ressource spĂ©cifiquement l’allocation des ressources Cloud est un thĂšme d’actualitĂ© qui implique plusieurs recherches. La modĂ©lisation et la configuration des ressources sont une tĂąche sensible nĂ©cessitant un travail intensif. MalgrĂ© l’existence de diffĂ©rentes approches, elles traitent principalement les ressources humaines plutĂŽt que des ressources Cloud. D’un autre cĂŽtĂ©, malgrĂ© le fait que le concept des modĂšles de processus configurables est trĂšs complĂ©mentaire au Cloud, la maniĂšre dont comment les ressources sont configurĂ©es et intĂ©grĂ©es est Ă  peine manipulĂ©e. Les approches proposĂ©es travaillant sur l’extension de la configuration de ressources, ne couvrent pas les propriĂ©tĂ©s Cloud notamment l’élasticitĂ© et le partage.Pour rĂ©pondre Ă  ces lacunes, nous proposons une approche pour supporter la modĂ©lisation et la configuration de l’allocation des ressources Cloud dans les modĂšles de processus configurables. Nous visons Ă  (1) dĂ©finir une description unifiĂ©e et formelle pour la perspective ressource, (2) assurer une allocation de ressource correcte, sans conflits et optimisĂ©e, (3) Aider les fournisseurs de processus Ă  concevoir leur allocation de ressources configurable de maniĂšre fine afin d'Ă©viter des rĂ©sultats complexes et importants, et (4) Optimiser la sĂ©lection des ressources Cloud par rapport aux exigences liĂ©es aux propriĂ©tĂ©s Cloud (Ă©lasticitĂ© et partage) et propriĂ©tĂ©s QoS.Pour ce faire, nous proposons d'abord un cadre sĂ©mantique pour une description de ressources sĂ©mantiquement enrichies dans les processus mĂ©tiers visant Ă  formaliser les ressources Cloud consommĂ©es Ă  l'aide d'une base de connaissances partagĂ©e. Ensuite, nous nous basons sur les processus mĂ©tiers sociales pour fournir des stratĂ©gies afin d'assurer une allocation de ressources contrĂŽlĂ©e sans conflits en termes de ressources. Par la suite, nous proposons une nouvelle approche qui Ă©tend les modĂšles de processus configurables pour permettre une allocation de ressources Cloud configurable. Notre objectif est de dĂ©placer l'allocation de ressources Cloud du cĂŽtĂ© des tenants vers le cĂŽtĂ© du fournisseur de processus Cloud pour une gestion centralisĂ©e des ressources. AprĂšs, nous proposons des approches gĂ©nĂ©tiques qui visent Ă  choisir une configuration optimale des ressources d'une maniĂšre efficace sur le plan Ă©nergĂ©tique en amĂ©liorant les propriĂ©tĂ©s QoS.Afin de montrer l'efficacitĂ© de nos propositions, nous avons dĂ©veloppĂ© concrĂštement (1) une sĂ©rie de preuves de concepts, en tant que partie de validation, pour aider Ă  concevoir des modĂšles de processus et remplir une base de connaissances de modĂšles de processus hĂ©tĂ©rogĂšnes avec des ressources Cloud et (2) ont effectuĂ© des expĂ©riences sur des modĂšles de processus rĂ©els Ă  partir de grands ensembles de donnĂ©e
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