From Sensors to Visualization Dashboards: Need for Language Composition

International audienceIn the context of the Internet of Things, the SensApp platform is designed to collect data from sensors and support the building of associated monitoring dashboards. Bridging the gap between sensors and visualization involves up to eleven kind of models, from state machine modeling the behavior of a sensor to task diagrams modeling the actions of the end-user. This paper describes this case study, emphasizing the need for domain specific modeling language composition mechanisms to support the activity of modeling modern software-intensive systems

Preserving separation of concerns while integrating heterogeneous domains in software systems

La séparation des préoccupations permet de considérer les sous-systèmes en isolation tout en conservant une vision globale du système. La variabilité des domaines impliqués implique donc (i) un effort de composition des méta-modèles hétérogènes représentant ces domaines, (ii) une gestion de la cohérence inter-domaine des modèles produits en isolation et (iii) une gestion de la multiplicité des cibles atteignables dans l'espace des solutions de chacun des domaines. Pour relever ces défis, nous présentons dans cette thèse une approche couvrant trois contributions appliquées sur le cas de la visualisation de données :- une approche de composition respectant l'isolation des domaines en tirant profit des méthodes d'intégration des Architectures Orientées Services (SOA). Les méta-modèles sont encapsulés dans des services, exposant le comportement pertinent via une interface à destination des experts du domaine ;- un moteur de règles métiers qui assure la gestion des interactions entre domaines et permet de détecter les incohérences inter-domaine et de faire remonter aux experts les informations nécessaires à leur résolution ;- une modélisation de la variabilité des produits par caractérisation qui permet de concrétiser les sous-systèmes vers des artefacts concrets.Pour valider l'approche, nous quantifions (i) le surcoût de l'encapsulation en service des domaines, (ii) l'impact de l'externalisation des interactions entre domaines, (iii) l'effort que les experts et l'intégrateur doivent fournir. Enfin, une expérience utilisateur mesure le gain lors de la concrétisation du système et son impact sur la satisfaction vis à vis des visualisations résultantes.The growing complexity of software engineering leads to the use of separation of concerns, i.e. enable to consider manageable sub-systems while keeping an overview of the whole system. The domain variability involved in these system design imply : (i) to compose multiple heterogeneous metamodels dedicated to each domain, (ii) to handle cross-domain consistency of the model produced in isolation, (iii) and to tame the multiplicity of concrete artefact available in the solution space of each domain. To adress these challenges, we offer in this thesis an approach encompassing three contributions :- an isolation-compliant composition which benefits from Service Oriented Architecture (SOA) integration. Each domain metamodel is embedded in a service exposing the rele- vant behavior through an interface designed and used by domain experts ; - a business rule engine handling the interaction between domains and detecting cross-domain incon- sistency to provide relevant feedback to resolve it ;- a feature-based characterization of the products variability allowing to concretize each sub-system toward concrete artifacts. The contributions are applied on the sensor data visualization use case.We validate (i) the need for domain isolation preservation on a dashboard design project, then we quantify (ii) the overhead of the service encapsulation, (iii) the impact of the externalization of domain interactions, (iv) the effort required from the experts and the integrator. Finally, we proceed to a user experiment to measure the gain during the concretization of a sub-system, and the impact on the user satisfaction on the resulting visualisation widgets

Préserver la séparation des préoccupations durant l’intégration de domaines hétérogènes dans les systèmes logiciels

The growing complexity of software engineering leads to the use of separation of concerns, i.e. enable to consider manageable sub-systems while keeping an overview of the whole system. The domain variability involved in these system design imply : (i) to compose multiple heterogeneous metamodels dedicated to each domain, (ii) to handle cross-domain consistency of the model produced in isolation, (iii) and to tame the multiplicity of concrete artefact available in the solution space of each domain. To adress these challenges, we offer in this thesis an approach encompassing three contributions :- an isolation-compliant composition which benefits from Service Oriented Architecture (SOA) integration. Each domain metamodel is embedded in a service exposing the rele- vant behavior through an interface designed and used by domain experts ; - a business rule engine handling the interaction between domains and detecting cross-domain incon- sistency to provide relevant feedback to resolve it ;- a feature-based characterization of the products variability allowing to concretize each sub-system toward concrete artifacts. The contributions are applied on the sensor data visualization use case.We validate (i) the need for domain isolation preservation on a dashboard design project, then we quantify (ii) the overhead of the service encapsulation, (iii) the impact of the externalization of domain interactions, (iv) the effort required from the experts and the integrator. Finally, we proceed to a user experiment to measure the gain during the concretization of a sub-system, and the impact on the user satisfaction on the resulting visualisation widgets.La séparation des préoccupations permet de considérer les sous-systèmes en isolation tout en conservant une vision globale du système. La variabilité des domaines impliqués implique donc (i) un effort de composition des méta-modèles hétérogènes représentant ces domaines, (ii) une gestion de la cohérence inter-domaine des modèles produits en isolation et (iii) une gestion de la multiplicité des cibles atteignables dans l'espace des solutions de chacun des domaines. Pour relever ces défis, nous présentons dans cette thèse une approche couvrant trois contributions appliquées sur le cas de la visualisation de données :- une approche de composition respectant l'isolation des domaines en tirant profit des méthodes d'intégration des Architectures Orientées Services (SOA). Les méta-modèles sont encapsulés dans des services, exposant le comportement pertinent via une interface à destination des experts du domaine ;- un moteur de règles métiers qui assure la gestion des interactions entre domaines et permet de détecter les incohérences inter-domaine et de faire remonter aux experts les informations nécessaires à leur résolution ;- une modélisation de la variabilité des produits par caractérisation qui permet de concrétiser les sous-systèmes vers des artefacts concrets.Pour valider l'approche, nous quantifions (i) le surcoût de l'encapsulation en service des domaines, (ii) l'impact de l'externalisation des interactions entre domaines, (iii) l'effort que les experts et l'intégrateur doivent fournir. Enfin, une expérience utilisateur mesure le gain lors de la concrétisation du système et son impact sur la satisfaction vis à vis des visualisations résultantes

MDE in Support of Visualization Systems Design: a Multi-Staged Approach Tailored for Multiple Roles

International audienceVisualization systems such as dashboards are commonly used to analyze data and support users in their decision making, in communities as different as medical care, transport and software engineering. The increasing amount of data produced and continuous development of new visualizations exacerbate the difficulty of designing such dashboards, while the visualization need is broaden to specialist and non-specialist final users. In this context, we offer a multiuser approach, based on Model Driven Engineering (MDE). The idea is for the designer to express the visualization need by characterization, according to a given taxonomy. We provide a Domain Specific Language (DSL) to design the system and a Software Product Line (SPL) to capture the technological variability of visualization widgets. We performed a user study, using a software project management use case, to validate if dashboard users and designers are able to use a taxonomy to express their visualization need

Catalogue Visu: a Tool for Fast Visualization Prototyping

IHM'23 - 34e Conférence Internationale Francophone sur l'Interaction Humain-MachineAFIHM, Université de Technologie de TroyesVisualization is an essential tool for exploring, understanding and presenting data. However, its use is limited by knowledge and tools. Novice users in visualization do not always know which visualization to choose for their data. The realization of a visualization with specific tools is often long and complex. In this article we present Catalogue Visu, an application allowing the free and fast realization of visualizations. Our main contribution is the design of the choice of the visualization type, which allows any user to choose an appropriate visualization for his needs. This method, the heart of Catalogue Visu, is iteratively validated by three user studies. Catalog Visu is accessible online and in permanent evolution, and is already used internally as a prototyping tool.La visualisation est un outil indispensable pour explorer, comprendre et présenter les données. Toutefois son utilisation est limitée par la connaissance et les outils. Les utilisateurs novices en visualisation ne savent pas toujours quelle visualisation choisir pour leurs données. La réalisation d’une visualisation avec des outils spécifiques est souvent longue et complexe. Dans cet article nous présentons Catalogue Visu, une application permettant la réalisation libre et rapide de visualisations. Notre principale contribution est la conception du choix du type de visualisation, qui permet à tout type d’utilisateur de choisir une visualisation appropriée à ses besoins. Cette méthode, coeur de Catalogue Visu, est validée itérativement par trois études utilisateur. Catalogue Visu est accessible en ligne et en évolution permanente, et est déjà utilisé en interne comme outil de prototypage