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

Towards an Ontology-based Approach for Heterogeneous Model Matching

International audienceThe overall goal of our approach is to relate models-of a given domain that are designed by different actors in different Domain Specific Languages , and thus are heterogeneous. Instead of building a single global model, we propose to organize the different source models as a network of models, which provides a global view of the system through a correspondence model. This latter, conform to a correspondence meta-model is built via a manual matching process. In this paper we explore the possibility of representing models as ontologies and take advantage of an automated process to match them.in order to enhance the automation of the matching process

Alignment of viewpoint heterogeneous design models: Emergency Department Case Study

International audienceGenerally, various models can be used to describe a given application domain on different aspects and thus give rise to several views. To have a complete view of the application domain, heterogeneous models need to be unified, which is a hard task to do. To tackle this problem, we have proposed a method to relate partial models without combining them in a single model. In our approach, partial models are organized as a network of models through a virtual global model called M1C (Model of correspondences between models) which conforms to a ubiquitous language based on a Meta-Model of Correspondences (MMC). This paper presents an application of our method to an “Emergency Department” case study. It has been performed as a collaborative process involving model designers and a supervisor. The focus is put on the building of the M1C model from 3 partial models

Evolutive heterogeneous models matching and consistency management

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.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”

A Group Decision-Making Approach for Global Consistency of Heterogeneous Models

International audienceThe design of complex systems goes through a multi-view paradigm in which separate teams, from different viewpoints, build partial source models describing the system. These source models are called heterogeneous models since they are expressed in different languages. The main objective of this paper is to provide an approach — called CAHM for Collaborative Alignment of Heterogeneous Models — that leverages collaborative engineering and especially group decision-making principles to ensure the overall consistency of heterogeneous source models. This approach defines two sub-processes: a first one to collaboratively match heterogeneous models to develop the inter-model correspondences and a second one ensuring the consistency of the produced model of correspondences in case of model evolution. In this paper, we restate the basis of the CAHM approach, then, we detail the second sub-process that aims at maintaining the coherence of the overall system. This sub-process handles the evolution of source models by managing the impact of these evolutions on the established model of correspondences. It incorporates mechanisms to calculate the impact of changes, as well as mechanisms to formalize the group decision-making, while addressing the inconsistencies that may occur due to changes. CAHM is illustrated and validated on a real example of a hospital emergency department case study

Translation of heterogenous requirements engineering meta-models

International audienceIn Requirements Engineering, there exist different kinds of approaches such as goal-oriented, viewpoint-oriented and scenario-oriented approaches to specify companies’ needs. These companies use these different approaches to elicit, specify,analyze and validate their requirements in different contexts. The globalization and the rapid development of information technologies sometimes require companies to work together in order to achieve common objectives as quickly as possible. We propose a Unified Requirements Engineering Meta-model (UREM) which allows cooperation in the requirements engineering process between heterogeneous RE models. In this paper, we explore UREM as a pivot meta-model which performs translation between different RE models in order to ensure interoperability between heterogeneous RE models

Model driven consistency for heterogeneous models

International audienc

Maintien de la cohérence de modèles de conception hétérogènes

International audienceComplex systems development based on Model Driven Engineering introduces a set of heterogeneous models that are elaborated separately in different languages. To guarantee the soundness and the consistency of the whole, it is first necessary to compose heterogeneous models, and then to provide and run a set of mechanisms allowing to exploit it. This article presents a semi-automated process that consists in relating heterogeneous models by correspondences and then in a change processing, to insure the preservation of the coherence of the system. We illustrate this proposal by the example of a bug tracking system and run it on a tool that implements the approach.L’application de l’ingénierie dirigée par les modèles au développement de systèmes complexes introduit un ensemble de modèles hétérogènes, élaborés séparément, dans des langages variés. Afin de garantir la bonne exécution de l’ensemble et sa cohérence, il est nécessaire de procéder à la composition des modèles hétérogènes, puis à la mise en œuvre d’un ensemble de mécanismes permettant de l’exploiter. Cet article présente un processus semi-automatisé qui consiste d’une part à mettre en correspondance des modèles hétérogènes, et d’autre part, à maintenir la cohérence de l’ensemble par synchronisation des changements. Pour démontrer la faisabilité de l’approche, nous avons développé un outil support, en l’appliquant à l’exemple d’un système de gestions d’anomalies

Heterogeneous design models alignment: from matching to consistency management

National audienceComplex systems involve several business expertises that are designed as models in different modeling languages. These partial models are manipulated by different designers, and are thus generally heterogeneous (i.e conform to different metamodels). To create a complete view of the system, we proposed a process to organize partial models as a network of models through a virtual global model. As models evolve, changing elements involved in a correspondence, may cause the inconsistency of the global model. So, we have defined a process that automatically identify changes, classify them and treat their impacts on elements of other partial models in order to maintain the global model consistency

Towards a framework for heterogeneous models matching

International audienceThe overall goal of our approach is to relate models of a given domain that are created by different actors and thus are generally heterogeneous that is, described in different DSL (Domain Specific Languages). Instead of building a single global model, we propose to organize the different source models as a network of models which provides a global view of the system through a virtual global model. The matching of these models is done in a shared model of correspondences. We focus in this study on the elaboration of the model of correspondences, through a transformation called "refine". The approach is illustrated by a representative use case (a Bug Tracking System) and supported by a modeling tool called HMS (Heterogeneous Matching Suite)