Search

The work of this thesis aims at contributing to the field of the engineering of interactive critical systems. We aim at easing the introduction of new input and output devices (such as touch screens, mid-air gesture recognition ...) allowing multi-user and multimodal interactions in next generation of aircraft’s cockpits. Currently, development process in the aeronautical filed is not compatible with the complexity of multimodal interaction. On the other side development process of wide spread systems cannot meet the requirements of critical systems. We introduce a generic software and hardware architecture model called MIODMIT (Multiple Input Output devices Multiple Interaction Techniques) which aim the introduction of dynamically instantiated devices, allowing multimodal interaction in critical systems. It describes the organization of information flux with a complete and non-ambiguous way. It covers the entire spectrum of multimodal interactive systems, from input devices and their drivers, to the specification of interaction techniques and the core of the application. It also covers the rendering of every software components, dealing with fission and fusion of information. Furthermore, this architecture model ensure the system configuration modifiability (i.e. add or suppress a device in design or operation phase). Furthermore, moralizing a system reveals that an important part of the interactive part is autonomous (i.e. not driven by the user). This kind of behavior is very difficult to understand and to foresee for the users, causing errors called automation surprises. We introduce a model-based process of evaluation of the interaction techniques which decrease significantly this kind of error. Lastly, we exploited ICO (Interactive Cooperative Objects) formalism , to describe completely and unambiguously each of the software components of MIODMIT. This language is available in an IDE (integrated development environment) called Petshop, which can execute globally the interactive application (from input/output devices to the application core). We completed this IDE with an execution platform named ARISSIM (ARINC 653 Standard SIMulator), adding safety mechanisms. More precisely, ARRISIM allows spatial segregation of processes (memory allocution to each executing partition to ensure the confinement of potential errors) and temporal segregation (sequential use of processor). Those adding increase significantly the system reliability during execution. Our work is a base for multidisciplinary teams (more specifically ergonoms, HMI specialist and developers) which will conceive future human machine interaction in the next generation of aircraft cockpits.; Nos travaux contribuent au domaine de l'ingénierie des systèmes interactifs multimodaux critiques. Ils facilitent l'introduction de nouveaux périphériques (comme les tablettes multi-touch, les systèmes de reconnaissance de geste...) permettant l'interaction multimodale et multi-utilisateurs au sein des futurs cockpits. Pour le moment, les méthodes et les techniques de description des IHM (Interactions Homme Machine) existantes pour la conception des cockpits ne permettent pas de prendre en compte la complexité des techniques d'interaction multimodales. De leur côté, les méthodes de conception d'IHM grand public sont incompatibles avec les exigences de fiabilité et de certification nécessaires aux systèmes critiques. Les travaux proposent un modèle d'architecture logicielle et matérielle MIODMIT (Multiple Input Output devices Multiple Interaction Techniques) qui vise l'intégration de périphériques permettant l'usage de multimodalité au sein de systèmes critiques. Ce modèle décrit précisément les rôles de chacun des composants ainsi que les relations qu'ils entretiennent. Il couvre l'ensemble du spectre du système interactif multimodal qui va des périphériques d'entrée et leurs pilotes, vers les techniques d'interaction et l'application interactive. Il décrit aussi le rendu allant de l'application interactive aux périphériques de sortie en passant par les techniques complexes de présentation. Au-delà de sa capacité de description, ce modèle d'architecture assure la modifiabilité de la configuration du système (ajout ou suppression de périphériques au moment du design et de l'exécution). En outre, la modélisation des systèmes fait apparaitre qu'une partie importante du comportement est autonome c'est-à-dire qu'il évolue sans recevoir d'entrées produites par l'utilisateur. Les utilisateurs peuvent avoir du mal à comprendre et à anticiper ce genre de comportement autonome, qui peut engendrer des erreurs appelées automation surprises. Nous proposons une méthode d'évaluation à base de modèles des techniques d'interaction permettant d'analyser pour ensuite réduire significativement les erreurs d'utilisation liées à ces comportements inattendus et incompréhensibles. Enfin nous avons exploité le langage formel ICO (Interactive Cooperative Objects), pour décrire de façon complète et non ambiguë chacun des composants de l'architecture. Il est exploitable au moyen d'un outil d'édition et d'interprétation appelé Petshop, qui permet de faire fonctionner l'application interactive dans son ensemble (de l'entrée à la sortie). Nous avons complété cet environnement par une plateforme que nous avons appelée ARISSIM(ARINC 653 Standard SIMulator). Elle ajoute des mécanismes de sûreté de fonctionnement aux systèmes interactifs multimodaux développés avec Petshop. Plus précisément ARISSIM permet la ségrégation spatiale et la ségrégation temporelle des processus, ce qui accroît fortement la tolérance aux fautes durant l'exécution. Nos travaux proposent un socle aux équipes de conception pluridisciplinaires (principalement ergonomes spécialistes en IHM et développeurs) d'interaction homme-machine pour les systèmes critiques destinés aux cockpits d'aéronefs de prochaine génération.

The work of this thesis aims at contributing to the field of the engineering of interactive critical systems. We aim at easing the introduction of new input and output devices (such as touch screens, mid-air gesture recognition ...) allowing multi-user and multimodal interactions in next generation of aircraft’s cockpits. Currently, development process in the aeronautical filed is not compatible with the complexity of multimodal interaction. On the other side development process of wide spread systems cannot meet the requirements of critical systems. We introduce a generic software and hardware architecture model called MIODMIT (Multiple Input Output devices Multiple Interaction Techniques) which aim the introduction of dynamically instantiated devices, allowing multimodal interaction in critical systems. It describes the organization of information flux with a complete and non-ambiguous way. It covers the entire spectrum of multimodal interactive systems, from input devices and their drivers, to the specification of interaction techniques and the core of the application. It also covers the rendering of every software components, dealing with fission and fusion of information. Furthermore, this architecture model ensure the system configuration modifiability (i.e. add or suppress a device in design or operation phase). Furthermore, moralizing a system reveals that an important part of the interactive part is autonomous (i.e. not driven by the user). This kind of behavior is very difficult to understand and to foresee for the users, causing errors called automation surprises. We introduce a model-based process of evaluation of the interaction techniques which decrease significantly this kind of error. Lastly, we exploited ICO (Interactive Cooperative Objects) formalism , to describe completely and unambiguously each of the software components of MIODMIT. This language is available in an IDE (integrated development environment) called Petshop, which can execute globally the interactive application (from input/output devices to the application core). We completed this IDE with an execution platform named ARISSIM (ARINC 653 Standard SIMulator), adding safety mechanisms. More precisely, ARRISIM allows spatial segregation of processes (memory allocution to each executing partition to ensure the confinement of potential errors) and temporal segregation (sequential use of processor). Those adding increase significantly the system reliability during execution. Our work is a base for multidisciplinary teams (more specifically ergonoms, HMI specialist and developers) which will conceive future human machine interaction in the next generation of aircraft cockpits.; Nos travaux contribuent au domaine de l'ingénierie des systèmes interactifs multimodaux critiques. Ils facilitent l'introduction de nouveaux périphériques (comme les tablettes multi-touch, les systèmes de reconnaissance de geste...) permettant l'interaction multimodale et multi-utilisateurs au sein des futurs cockpits. Pour le moment, les méthodes et les techniques de description des IHM (Interactions Homme Machine) existantes pour la conception des cockpits ne permettent pas de prendre en compte la complexité des techniques d'interaction multimodales. De leur côté, les méthodes de conception d'IHM grand public sont incompatibles avec les exigences de fiabilité et de certification nécessaires aux systèmes critiques. Les travaux proposent un modèle d'architecture logicielle et matérielle MIODMIT (Multiple Input Output devices Multiple Interaction Techniques) qui vise l'intégration de périphériques permettant l'usage de multimodalité au sein de systèmes critiques. Ce modèle décrit précisément les rôles de chacun des composants ainsi que les relations qu'ils entretiennent. Il couvre l'ensemble du spectre du système interactif multimodal qui va des périphériques d'entrée et leurs pilotes, vers les techniques d'interaction et l'application interactive. Il décrit aussi le rendu allant de l'application interactive aux périphériques de sortie en passant par les techniques complexes de présentation. Au-delà de sa capacité de description, ce modèle d'architecture assure la modifiabilité de la configuration du système (ajout ou suppression de périphériques au moment du design et de l'exécution). En outre, la modélisation des systèmes fait apparaitre qu'une partie importante du comportement est autonome c'est-à-dire qu'il évolue sans recevoir d'entrées produites par l'utilisateur. Les utilisateurs peuvent avoir du mal à comprendre et à anticiper ce genre de comportement autonome, qui peut engendrer des erreurs appelées automation surprises. Nous proposons une méthode d'évaluation à base de modèles des techniques d'interaction permettant d'analyser pour ensuite réduire significativement les erreurs d'utilisation liées à ces comportements inattendus et incompréhensibles. Enfin nous avons exploité le langage formel ICO (Interactive Cooperative Objects), pour décrire de façon complète et non ambiguë chacun des composants de l'architecture. Il est exploitable au moyen d'un outil d'édition et d'interprétation appelé Petshop, qui permet de faire fonctionner l'application interactive dans son ensemble (de l'entrée à la sortie). Nous avons complété cet environnement par une plateforme que nous avons appelée ARISSIM(ARINC 653 Standard SIMulator). Elle ajoute des mécanismes de sûreté de fonctionnement aux systèmes interactifs multimodaux développés avec Petshop. Plus précisément ARISSIM permet la ségrégation spatiale et la ségrégation temporelle des processus, ce qui accroît fortement la tolérance aux fautes durant l'exécution. Nos travaux proposent un socle aux équipes de conception pluridisciplinaires (principalement ergonomes spécialistes en IHM et développeurs) d'interaction homme-machine pour les systèmes critiques destinés aux cockpits d'aéronefs de prochaine génération.

Stakeholders of the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) need scientific and technical support to assess ecological status of marine waters and to adopt management actions to achieve the objective of the directive, i.e. “to achieve or to maintain good environmental status in the [European] marine environment by the year 2020 at the latest”. This support involves especially the development of indicators. Studies about the concept of indicator exist, in particular since the implementation of legislations such as the Water Framework Directive (WFD) in Europe. Indeed, they provide a significant source of reports and scientific papers, representing essential information for the implementation of the MSFD. However, the generic nature of the concept of indicator and the multiplicity of proposed frameworks and steps of development led to the definition of a dense and sometimes redundant vocabulary as well as focused or synthesised and then incomplete processes, which overlap in part or in totality. It follows that the use of these documents is not easy in an operating context. This report seeks to make a state of the art about the concept of indicator, with the aim of providing support for the development of indicators, particularly in the framework of the MSFD. The realized synthesis allowed to propose an operational and generic procedure for the construction of indicators, which is composed of the following three stages: (i) identification of the question of interest and of its components; (ii) development of the indicator (i.e. vocabulary, expected qualities, candidates, selection et aggregation); (iii) evaluation and the feedback, i.e. the use of the indicator to answer to the question of interest and the use of newly acquired knowledge to update the various components (e.g. question, indicator) during the next identification – development - assessment cycle. In the framework of the MSFD, a proposition is done to define a common vocabulary about the concept of indicator and a lot of work remains to obtain a set of valid indicators., Les acteurs de la Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin (DCSMM) ont besoin d'un appui scientifique et technique pour évaluer l'état écologique du milieu marin et prendre les mesures permettant d'atteindre le but fixé par la directive, i.e. « réaliser ou maintenir un bon état écologique de l'environnement marin [européen] au plus tard en 2020 ». Cet appui passe en particulier par le développement d'indicateurs. Des travaux sur la notion d'indicateur ont été réalisés, notamment suite à la mise en place de cadres législatifs comme par exemple la Directive Cadre sur l'Eau (DCE) en Europe. Ils représentent un ensemble considérable d'articles et de rapports qui constituent une information essentielle pour la mise en œuvre de la DCSMM. En revanche, la généricité de la notion d'indicateur et la multiplicité des cadres et des étapes de développement proposés ont induit la définition d'un vocabulaire dense et parfois redondant ainsi que de processus ciblés ou synthétiques et ainsi incomplets, se recoupant en partie ou en totalité. Il s'ensuit que l'utilisation de ces documents n'est pas d'un usage aisé dans un contexte opérationnel. Ce rapport a pour objet de faire un état de l'art concernant les indicateurs, dans le but de fournir un appui pour leur développement, en particulier dans le cadre de la DCSMM. La synthèse réalisée a permis de proposer une marche à suivre opérationnelle générique pour le développement d'indicateurs, composée des trois phases suivantes : (i) identification de la question qui se pose et de ses composantes ; (ii) développement de l'indicateur (i.e. vocabulaire, qualités attendues, candidats, sélection et agrégation) ; (iii) évaluation et retour d'expérience, i.e. application de l'indicateur pour répondre à la question et utilisation des connaissances nouvellement acquises pour mettre à jour les différents éléments (e.g. question, indicateur) lors du prochain cycle identification – développement – évaluation. Cette marche à suivre est assortie d'exemples de travaux dans l'objectif de fournir des éléments facilitant son application. Dans le cadre de la DCSMM, une proposition est faite pour définir un vocabulaire commun sur la notion d'indicateur et un travail important est encore nécessaire pour obtenir un ensemble valide d'indicateurs.

Current softwares are built using "agile" development methods, to better consider the need to adapt to new user requirements. Developers and designers are getting closer to future software users by making short iterative cycles, where the future user gives a fast feedback on the increment made to the software and emits new user requirement to be fulfilled in future increments. These iterations can be seen as evolutions, as an answer to the definition of a new user requirement, or due to a change in the execution environment or in the architecture of the software. In the Service-Oriented Architecture (SOA) world, the design of software is composed of service choreography, or service orchestration using business processes. The design of these applications is equivalent to connecting the services control flow and data flow. As a result, the evolution step becomes a complex step, where a simple modification on a sub-part of a business process can have consequences on the entire system, causing for example its slowing down at runtime. From the Quality of Service (QoS) point of view, ensuring the fiability of the evolution process to maintain software QoS is critical. As a result, it is necessary to propose agile, reliable evolution mecanisms ensuring QoS preservation during the evolution of software made of business processes. In other words, we need to control that an evolution does not violate any QoS contract initially set up. Depending of the contract, this garanty must be established either at design time or at runtime. In the latter case, the verification process must be minimal and local, in order to not degrade the software performance. To achieve this goal, we propose to realise an agile development cycle, centered on the QoS preservation during the evolution. It is necessary to care about the evolutive concern of a system from the initial design step, by identifying required information to determine if the QoS continues to be correct and not violated by an evolution. Considering that this information is known by many stakeholders, it is also necessary to set up interaction points during the development cycle, during which information is shared in order to keep building a syntactically and semantically coherent software and to minimally (re)check QoS contracts. The contributions of this thesis are applied in Blink, a development cycle for evolution, and Smile, a framework to maintain QoS during the evolution of a service-oriented software made of business processes. While Blink is intended to identify the different actors and to make their interactions explicit, Smile proposes the realisation of an evolution loop. This loop enables the design, analysis and application of an evolution, by detecting the potential QoS contract violation. The evolution analysis determines its effect on the software QoS, by defining causal relations among variables, operations, services and other parts of the system. In this way, by identifying elements that are causally affected by the evolution, and by avoiding the elements that are not, our approach enables the limitation of the number of elements to (re)check in order to assure a reliable evolution step, with a minimal (re)check step. We show on the concrete case of a crisis management system, composed of eleven bu- siness processes and ten scenarios, that the combined use of Blink and Smile enables for each evolution the identification of its effect on the system, and the QoS preservation of the system.; Les logiciels actuels adoptent une méthodologie de développement dite "agile" pour mieux prendre en compte la nécessité de s'adapter constamment aux nouveaux besoins des utilisateurs. Les concepteurs et développeurs se rapprochent alors des futurs utilisateurs du logiciel en proposant des cycles courts d'itération, où le futur utilisateur fait un retour rapide sur l'incrément apporté au logiciel, et fait part de nouveaux besoins à prendre en compte dans les incréments à venir. Ces itérations peuvent être vues comme des évolutions, faisant suite à la définition d'un nouveau besoin de l'utilisateur, à un changement de l'en- vironnement d'exécution, ou encore à une remise en question de l'architecture du logiciel. Dans l'écosystème des architectures orientées services, la conception d'applications passe par la chorégraphie ou l'orchestration de services par des processus métiers. Concevoir ces applications consiste alors à mettre en relation les flots de contrôle et de données de ces services. La phase d'évolution devient une phase complexe, où une simple modification lo- calisée à une sous-partie d'un processus métier peut avoir des conséquences sur l'ensemble du système logiciel, causant par exemple son ralentissement lors de l'exécution. Du point de vue de la qualité de service (QoS), la maîtrise de la fiabilité du processus d'évolution pour maintenir la qualité de service d'un logiciel est alors critique. Il est donc nécessaire de pouvoir proposer des mécanismes d'évolution agiles et fiables permettant le maintien de la QoS lors de l'évolution d'applications à base de processus métiers. En d'autres termes, il s'agit de s'assurer qu'une évolution ne viole pas les contrats de QoS définis initialement. Cette garantie doit être établie en fonction du contrat soit lors de la conception soit lors de l'exécution. Dans ce dernier cas, le processus de vérification doit être minimal et localisé, afin de ne pas dégrader les performances du système logiciel. Pour cela, nous proposons de mettre en œuvre un cycle de développement agile, centré sur le maintien de la QoS lors de l'évolution. Il s'agit de prendre l'aspect évolutif du système, ceci dès l'étape de conception initiale, en identifiant les informations requises pour déter- miner si la QoS est correcte et si elle est non violée par une évolution. Ces informations étant détenues par plusieurs intervenants, il est également nécessaire d'établir les points d'interaction au cours du cycle de développement, au cours desquels les informations seront partagées de façon à ce que le logiciel qui en est issu reste syntaxiquement et sémantique- ment cohérent et que les contrats de QoS soient (re)vérifiés a minima. Les contributions de cette thèse sont donc mises en œuvre dans Blink, un cycle de développement pour l'évolu- tion, et Smile, un canevas de développement pour le maintien de la qualité de service lors de l'évolution d'applications orientées service définies à base de processus métiers. Tandis que le cycle de développement Blink vise à identifier les différents rôles présents dans l'équipe de développement et à expliciter leurs interactions, le canevas Smile propose la réalisation d'une boucle d'évolution. Cette boucle permet de concevoir, d'analyser et d'appliquer une évolution, en détectant les potentielles violations de contrat de QoS. Pour cela, l'analyse de l'évolution détermine son effet sur la QoS du logiciel, en établissant des relations de causalité entre les différentes variables, opérations, services et autres parties du système. Ainsi, en identifiant les éléments causalement affectés par l'évolution et en écartant ceux qui ne le sont pas, notre approche permet de limiter le nombre d'éléments à (re)vérifier, garantissant ainsi une étape d'évolution fiable, avec une étape de (re)vérification minimale. Nous montrons sur un cas concret de système de gestion de crises, constitué de onze processus métiers et de dix scénarios, que l'utilisation conjointe de Blink et de Smile permet d'identifier, pour chaque évolution, quel sera son effet sur le reste du système, et si la qualité de service sera maintenue ou non.

Current softwares are built using "agile" development methods, to better consider the need to adapt to new user requirements. Developers and designers are getting closer to future software users by making short iterative cycles, where the future user gives a fast feedback on the increment made to the software and emits new user requirement to be fulfilled in future increments. These iterations can be seen as evolutions, as an answer to the definition of a new user requirement, or due to a change in the execution environment or in the architecture of the software. In the Service-Oriented Architecture (SOA) world, the design of software is composed of service choreography, or service orchestration using business processes. The design of these applications is equivalent to connecting the services control flow and data flow. As a result, the evolution step becomes a complex step, where a simple modification on a sub-part of a business process can have consequences on the entire system, causing for example its slowing down at runtime. From the Quality of Service (QoS) point of view, ensuring the fiability of the evolution process to maintain software QoS is critical. As a result, it is necessary to propose agile, reliable evolution mecanisms ensuring QoS preservation during the evolution of software made of business processes. In other words, we need to control that an evolution does not violate any QoS contract initially set up. Depending of the contract, this garanty must be established either at design time or at runtime. In the latter case, the verification process must be minimal and local, in order to not degrade the software performance. To achieve this goal, we propose to realise an agile development cycle, centered on the QoS preservation during the evolution. It is necessary to care about the evolutive concern of a system from the initial design step, by identifying required information to determine if the QoS continues to be correct and not violated by an evolution. Considering that this information is known by many stakeholders, it is also necessary to set up interaction points during the development cycle, during which information is shared in order to keep building a syntactically and semantically coherent software and to minimally (re)check QoS contracts. The contributions of this thesis are applied in Blink, a development cycle for evolution, and Smile, a framework to maintain QoS during the evolution of a service-oriented software made of business processes. While Blink is intended to identify the different actors and to make their interactions explicit, Smile proposes the realisation of an evolution loop. This loop enables the design, analysis and application of an evolution, by detecting the potential QoS contract violation. The evolution analysis determines its effect on the software QoS, by defining causal relations among variables, operations, services and other parts of the system. In this way, by identifying elements that are causally affected by the evolution, and by avoiding the elements that are not, our approach enables the limitation of the number of elements to (re)check in order to assure a reliable evolution step, with a minimal (re)check step. We show on the concrete case of a crisis management system, composed of eleven bu- siness processes and ten scenarios, that the combined use of Blink and Smile enables for each evolution the identification of its effect on the system, and the QoS preservation of the system.; Les logiciels actuels adoptent une méthodologie de développement dite "agile" pour mieux prendre en compte la nécessité de s'adapter constamment aux nouveaux besoins des utilisateurs. Les concepteurs et développeurs se rapprochent alors des futurs utilisateurs du logiciel en proposant des cycles courts d'itération, où le futur utilisateur fait un retour rapide sur l'incrément apporté au logiciel, et fait part de nouveaux besoins à prendre en compte dans les incréments à venir. Ces itérations peuvent être vues comme des évolutions, faisant suite à la définition d'un nouveau besoin de l'utilisateur, à un changement de l'en- vironnement d'exécution, ou encore à une remise en question de l'architecture du logiciel. Dans l'écosystème des architectures orientées services, la conception d'applications passe par la chorégraphie ou l'orchestration de services par des processus métiers. Concevoir ces applications consiste alors à mettre en relation les flots de contrôle et de données de ces services. La phase d'évolution devient une phase complexe, où une simple modification lo- calisée à une sous-partie d'un processus métier peut avoir des conséquences sur l'ensemble du système logiciel, causant par exemple son ralentissement lors de l'exécution. Du point de vue de la qualité de service (QoS), la maîtrise de la fiabilité du processus d'évolution pour maintenir la qualité de service d'un logiciel est alors critique. Il est donc nécessaire de pouvoir proposer des mécanismes d'évolution agiles et fiables permettant le maintien de la QoS lors de l'évolution d'applications à base de processus métiers. En d'autres termes, il s'agit de s'assurer qu'une évolution ne viole pas les contrats de QoS définis initialement. Cette garantie doit être établie en fonction du contrat soit lors de la conception soit lors de l'exécution. Dans ce dernier cas, le processus de vérification doit être minimal et localisé, afin de ne pas dégrader les performances du système logiciel. Pour cela, nous proposons de mettre en œuvre un cycle de développement agile, centré sur le maintien de la QoS lors de l'évolution. Il s'agit de prendre l'aspect évolutif du système, ceci dès l'étape de conception initiale, en identifiant les informations requises pour déter- miner si la QoS est correcte et si elle est non violée par une évolution. Ces informations étant détenues par plusieurs intervenants, il est également nécessaire d'établir les points d'interaction au cours du cycle de développement, au cours desquels les informations seront partagées de façon à ce que le logiciel qui en est issu reste syntaxiquement et sémantique- ment cohérent et que les contrats de QoS soient (re)vérifiés a minima. Les contributions de cette thèse sont donc mises en œuvre dans Blink, un cycle de développement pour l'évolu- tion, et Smile, un canevas de développement pour le maintien de la qualité de service lors de l'évolution d'applications orientées service définies à base de processus métiers. Tandis que le cycle de développement Blink vise à identifier les différents rôles présents dans l'équipe de développement et à expliciter leurs interactions, le canevas Smile propose la réalisation d'une boucle d'évolution. Cette boucle permet de concevoir, d'analyser et d'appliquer une évolution, en détectant les potentielles violations de contrat de QoS. Pour cela, l'analyse de l'évolution détermine son effet sur la QoS du logiciel, en établissant des relations de causalité entre les différentes variables, opérations, services et autres parties du système. Ainsi, en identifiant les éléments causalement affectés par l'évolution et en écartant ceux qui ne le sont pas, notre approche permet de limiter le nombre d'éléments à (re)vérifier, garantissant ainsi une étape d'évolution fiable, avec une étape de (re)vérification minimale. Nous montrons sur un cas concret de système de gestion de crises, constitué de onze processus métiers et de dix scénarios, que l'utilisation conjointe de Blink et de Smile permet d'identifier, pour chaque évolution, quel sera son effet sur le reste du système, et si la qualité de service sera maintenue ou non.

National audience; The development process applied to the PLASTICO epidemiological platform should achieve two goals to conciliate: the sustainability of the platform and reactivity to its evolution in relation to the customer requirements. The first goal has required taking into account the information system architecture, or enterprise architecture, which supports the epidemiological study processes. The second goal has been achieved thanks to an agile approach limited to some development activities considered as relevant by the customer. A positive assessment of the appropriateness of the development approach to a requirements quick evolving and to the sustainability of PLASTICO has been achieved by the platform customer.; Le processus de développement de la plateforme épidémiologique PLASTICO doit satisfaire deux objectifs à concilier : la durabilité de la plateforme et la réactivité de son évolution par rapport aux exigences du client. Le premier objectif a nécessité la prise en compte de l'architecture, ou urbanisation, du système d'information supportant les processus d'étude épidémiologique. Le second objectif a été atteint grâce à une approche agile limitée à quelques activités du développement considérées comme pertinentes par le client. Un bilan positif de l'adéquation de la démarche de développement à des exigences évoluant rapidement et à la durabilité de la plateforme PLASTICO a été dressé par le client de la plateforme.

National audience; Le processus de développement de la plate-forme épidémiologique PLASTICO doit satisfaire deux objectifs à concilier : la durabilité de la plate-forme et la réactivité de son évolution par rapport aux exigences du client. Le premier objectif a nécessité la prise en compte de l'architecture, ou urbanisation, du système d'information supportant les processus d'étude épidémiologique de l'INSERM, client de la plateforme. Le second objectif a été atteint grâce à une approche agile limitée à quelques activités du développement considérées comme pertinentes par le client. Un bilan positif de l'adéquation de la démarche de développement à des exigences évoluant rapidement et à la durabilité de la plateforme PLASTICO a été dressé par l'INSERM.

In past years, formal verification techniques and tools were widely developed and used by the research community. However, the use of formal verification at industrial scale remains difficult, expensive and requires lot of time. This is due to the size and the complexity of manipulated models, but also, to the important gap between requirement models manipulated by different stackholders and formal models required by existing verification tools. This dissertation aims therefore to develop a methodology that define activities that fill this gap by generating formal artifacts from textual requirements and existing design models. Our approach is based on previous work on the exploitation of contexts for formal verification, particularly, CDL language. We extended UML use cases with the ability to precisely describe interaction scenarios between the system under validation and its context. We also defined a requirement specification language based on the processing of natural language to formalize textual requirements. This formalization is performed thanks to model transformations that generate CDL properties from textual requirements and CDL context models form extended use cases scenarios. The proposed methodology is instantiated on a reel industrial case study provided by our industrial partner., En dépit de l'efficacité des méthodes formelles, en particulier les techniques d'analyse de modèles (model checking), à identifier les violations des exigences dans les modèles de conception, leur utilisation au sein des processus de développement industriel demeure limitée. Ceci est dû principalement à la complexité des modèles manipulés au cours de ces processus (explosion combinatoire) et à la difficulté de produire des représentations formelles afin d'exploiter les outils de vérification existants. Fort de ce constat, mes travaux de thèse contribuent au développement d'un volet méthodologique définissant les activités conduisant à l'obtention des artefacts formels. Ceux-ci sont générés directement à partir des exigences et des modèles de conception manipulés par les ingénieurs dans leurs activités de modélisation. Nos propositions s'appuient sur les travaux d'exploitation des contextes pour réduire la complexité de la vérification formelle, en particulier le langage CDL. Pour cela, nous avons proposé une extension des cas d'utilisation, afin de permettre la description des scénarios d'interaction entre le système et son environnement directement dans le corps des cas d'utilisation. Aussi, nous avons proposé un langage de spécification des exigences basé sur le langage naturel contrôlé pour la formalisation des exigences. Cette formalisation est opérée par transformations de modèle générant des propriétés CDL formalisées directement des exigences textuelles des cahiers des charges ainsi que les contextes CDL à partir des cas d'utilisations étendus. L'approche proposée a été instanciée sur un cas d'étude industriel de taille et de complexité réelles développées par notre partenaire industriel.

National audience; L'ingénierie des modèles ou MDE est souvent utilisée en entreprise dans des tâches du processus de développement proches du code. L'objectif de cette étude réalisée pour l'opérateur de télécommunication Orange est de montrer comment les tâches amont du processus de développement préconisé dans l'entreprise peuvent être décrites et outillées par l'utilisation du MDE. La mise en oeuvre se traduit par un enchaînement de transformations de modèles intégrant en entrée des modèles d'analyse des exigences du système et produisant en fin d'enchaînement le modèle résultant du codage. Chacune de ces transformations de modèles est constituée de tâches manuelles réservées aux experts telles que la conception des éléments du modèle et de tâches automatisées telles la conception des relations entre éléments du modèle. L'alignement des architectures est pris comme exemple.

National audience; L'ingénierie dirigée par les modèles pour la conception d'applications à architectures réparties adaptables

Software development usually requires the usage and integration of different modeling languages for modeling the behavior and the organization of the application's components. There are many process models describing the different activities of software development but there is no generic process that explains how to relate these languages to the activities. In this context, Model Driven Engineering offers concepts and tools to specify and to combine different languages with meta­ models for specifying languages and model transformations to put together various meta-models. An example of such a meta-model is given by SPEM (Software Process Engineering Metamodel) which serves as a modeling language for describing software development processes.The thesis proposes to take advantage of the preceding concepts to define specific model-drivendevelopment processes; this by defining a conceptual scheme, derived from SPEM, in which the activities of a process use meta-models and transformations. From this scheme, the components of a specific process are identified what leads to a methodological approach for the engineering of domain specific processes. Thus, the major benefits of the approach are: knowledge capitalization and a reduction of development efforts. Finally, the thesis applies this proposition to derive aspecific software engineering process dedicated to the design of Discrete Event Systems.; Le développement de systèmes logiciels implique l'intégration de différents langages pour modéliser l'organisation et le comportement des composants d'une application. De plus, s'il existe des modèles de processus décrivant les différentes activités pour passer d'une spécification à une réalisation, il n'existe pas de processus général expliquant comment relier de façon rationnelle langages et activités. Par ailleurs, l'Ingénierie Dirigée par les Modèles propose des concepts et des outils pour spécifier et combiner différents langages; ceci en introduisant les concepts de méta­modèles comme moyen pour spécifier des langages, et de transformation de modèles pour les mettre en relation. Un exemple de métamodèle est donné par le standard SPEM (Software Process Engineering Metamodel) dédié à la modélisation de processus de développement logiciel.Dans ce contexte, la thèse propose de tirer profit des éléments précédents pour élaborer des processus de développements spécifiques et orientés modèles conformes à un schéma conceptuel dérivé du schéma de SPEM dans lequel des activités d'un processus peuvent exploiter des métamodèles et des transformations. Un guide méthodologique pour aborder l'ingénierie de processus spécifiques complète le schéma proposé. Les intérêts de la proposition résident alors dans une meilleure capitalisation des connaissances pour un domaine ainsi qu'une réduction des efforts de développement. Finalement, la thèse propose d'élaborer de tels processus spécifiques pour des applications logicielles relevant du domaine des Systèmes à Évènements Discrets.

http://www.emse.fr/~picard/publications/gleizes08glis.pdf; National audience; Les systèmes multi-agents (SMA) ont montré leur pertinence pour la conception d'applications distribuées (logiquement ou physiquement), complexes et robustes. Le concept d'agent est aujourd'hui plus qu'une technologie efficace, il représente un nouveau paradigme pour le développement de logiciels dans lesquels l'agent est un logiciel autonome qui possède un objectif, évolue dans un environnement dynamique et interagit avec d'autres agents au moyen de langages et de protocoles. Souvent, l'agent est considéré comme un objet " intelligent " ou comme un niveau d'abstraction au-dessus des objets et des composants. Les méthodes de développement orientées objet - au vu des différences entre les objets et les agents - ne sont pas directement applicables au développement de SMA. Il est alors devenu nécessaire d'étendre ou de développer de nouveaux modèles, de nouvelles méthodes et de nouveaux outils adaptés au développement de systèmes multi-agents. L'objectif de cet article est d'établir la spécificité du paradigme multi-agent, de donner un aperçu du processus de développement d'un SMA au travers de la méthode ADELFE et de donner les caractéristiques des principales méthodes de conception de SMA.

In the context of "hand-made" production of learning environments, at the level of professional education, this article describes the evolution of a line of projects, from the HAM model,using a primitive proprietary interface, to the usage of SGML / XML, using a standard web browser as interface.This evolution is analyzed with respect to three facets : technical aspect, organization of content, and possibility of collaborative developement. The article shows that the project philosophy could be kept throughout the system migration under XML. Almost all technical problems and those related with organization of content were solved. We formulate hypothesises about the way content developpers domesticate this "new" technique., Dans le cadre de la production « artisanale » d'environnements d'apprentissage au niveau de l'enseignement professionnel, cet article décrit l'évolution d'une série de projets allant du modèle HAM avec une interface propriétaire primitive, à l'utilisation de SGML / XML avec une interface fournie par les navigateurs « web » standard. Cette évolution est analysée selon trois volets : l'aspect technique, l'organisation des contenus, les possibilités de développement participatif. L'article montre que la philosophie du projet a pu être conservéelors de la migration du système sous XML. Presque tous les problèmes techniques et d'organisation des contenus ont trouvé des solutions. Des hypothèses sont faites quant à la façon dont les formateurs-auteurs apprivoisent cette « nouvelle » technique.

Rapport de contrat.; Les exigences du CMM au niveau 2 concernant la gestion de projet, l'assurance qualité et la sous-traitance

This PhD looks at transportation as a key to Nepal. Geopolitical fluctuations have been determinant in the historical processes of openness and closure that have built superimposed networks. The relations between transport networks (specially roads works) and development are complex and may be analyzed as an on going process. The new concept of syncrasy is part of the demonstration. Nepal is now reliant on a complex roads network. A geographical analysis at different scales reveals many fragmentations in a territory structured by longitudinal valleys. In addition to a new system, organized around multiple centers and peripheries and subject to complex centrifugal and centripetal forces, great flexibility and adaptability seem to be the main factors to take into account. Thus, can Nepal's transportation infrastructure be considered as typical mountain network ?; Cette thèse de doctorat en géographie envisage les transports comme une clé de compréhension du Népal. Les évolutions géopolitiques liées à une dialectique d'ouverture / fermeture permettent de comprendre la surimposition des réseaux de transport. Les relations entre transports (en particulier routiers) et développement sont complexes et sont étudiées ici comme des processus cumulatifs. Pour accompagner la démonstration, la thèse défend le nouveau concept de syncrasie. Le fonctionnement complexe des réseaux de transport est ici intimement lié à l'évolution géographique du pays. Menées à différentes échelles, les analyses géographiques cherchent à comprendre la fragmentation des territoires au regard d'un espace structuré par des vallées longitudinales. Ce nouveau système, organisé et structuré par différents types de centres et de périphéries, est marqué par une grande flexibilité et une grande adaptabilité. Au final, il doit être interrogé dans ses éventuelles spécificités montagnardes.

This article presents different kinds of courseware computer assisted design tools that it is possible to meet at a research level. In this presentation, we propose a typology drawn from software engineering articulated around the concept of design process. This typology makes a distinction between three kinds of systems : tools making a particular task in one step of the design process, workbenches integrating tools to perform a step of the design process and environments integrating several design process steps. We present several systems associated with each kind of system., Cet article présente les différents types de systèmes d'aide à la conception de logiciels éducatifs qui font actuellement l'objet de travaux de recherche. Pour présenter ces systèmes, nous proposons une typologie issue du génie logiciel qui s'articule autour de la notion de processus de développement des logiciels. Cette typologie distingue trois catégories de systèmes par rapport à leur couverture des phases du processus de développement de logiciels éducatifs : des outils qui permettent d'effectuer une tâche particulière au sein d'une phase, des ateliers qui intègrent, pour une même application plusieurs outils permettant de réaliser entièrement une phase et des environnements qui permettent d'intégrer plusieurs phases du processus de développement. Pour chaque catégorie nous présentons plusieurs systèmes., Lapujade Anne, Ernst Christian. Un panorama des systèmes d'aide à la conception de logiciels éducatifs. In: Sciences et techniques éducatives, volume 3 n°3, 1996. pp. 297-334.

En région Corse, les éleveurs répondent le plus souvent aux contraintes croissantes qu'ils subissent, par une intégration individuelle des différentes activités dans la production fermière. Ce mouvement d'atomisation pose le problème de la pertinence des innovations techniques visant à satisfaire le besoin de maîtrise des producteurs, en référence à la possibilité de leur solidarisation. En effet, conforter les producteurs individuels dans leur logique peut être un obstacle à leur organisation collective : pertinence technique et pertinence sociale ne semblent pas se recouvrir. Ainsi, l'autonomie du producteur fermier place la qualité dans une clôture informationnelle du système de décision qui tend à en accentuer l'auto-référence. Alors que l'auto-organisation des producteurs situe la qualité par rapport au découpage productif et donc dans un couplage opérationnel. Parvenir à une satisfaction collective suppose d'exercer, par la délibération, "l'intelligence" du système de décision des producteurs organisés et l'apprentissage de la satisfaction collective. Le concept "d'innovation organisante" est alors proposé pour rendre compte des conditions de contrôle social des innovations et des capacités de régulation de l'Acteur collectif. Cette approche constructiviste de la qualité peut, dans des conditions qui demeurent à préciser, lui conférer le rôle de moteur d'organisation dans les processus de développement., Mastering quality and solidarity in producer-groups. The relevance of innovations in the Corsican livestock farming sector. In Corsica, livestock farmers frequently respond to growing constraints by increasingly integrating livestock production activities at individual farm level, i.e. processing their raw products (park meat, ewe and goat milk) and selling their production themselves. This trend towards individualistic production, processing and marketing brings into question the relevance of technical innovations. The needs of the farmers must be analysed to help them better master their farming activity and ultimately develop a solidarity between themselves. In fact, reinforcing the present logic of individual producers can proue contrary ta their collective organisation. Technical and social relevance do not seem to fit one another entirely. The concept of "organizing innovation" is proposed to account for the conditions of social control of innovations and the regulating capacity of a "collective actor". The autonomy of the individual {armer places the notion of quality into an informational box of his decision-making system, thereby reinforcing self-reference. As a result, the technical relevance of an innovation for the {armer is steered exclusively by satisfaction. Putting the "{armer first" may reduce the possibility of innovating to his own individual management abilities. On the contrary, collective self-organisation of producers places quality in relation ta productive segmentation and within an operational link between members. Ta achieve collective satisfaction, organized producers will stimulate the "intelligence" of their common decision-making system. This is based essentially on learning through building this collective satisfaction. "Organising innovations" are innovations that will induce this process of self-organisation and by this means, solidarisation of the farmers. This constructivist approach may, under certain conditions to be further defined, confer to the notion of quality the function of an organising lever in the development process.