Academic literature on the topic 'Ingénierie des systèmes – Ingénierie dirigée par les modèles'

Dans le cadre de leur module « Analyse scientifique », les étudiants du Master 2 « Immunothérapies et Bio-ingénierie » de Sorbonne Université, ont pris la plume pour partager avec les lecteurs de m/s quelques uns des faits marquants de la littérature 2018 dans le domaine de l’immunologie. Les travaux présentés ici nous rappellent l’importance des études mécanistiques portant sur les grandes fonctions des composants du système immunitaire (lymphocytes T CD8+ cytotoxiques, lymphocytes T auxiliaires, lymphocytes T régulateurs, etc.) pour mieux comprendre la pathogenèse de certaines maladies et pour optimiser les stratégies thérapeutiques existantes. Cette année, deux brèves s’intéressent aux immunothérapies fondées sur l’utilisation d’anticorps dirigés contre des points de contrôle immunitaire : comment prédire la réponse clinique des patients à ces traitements grâce à des techniques de bioinformatique et de modélisation ? Comment améliorer leur efficacité en ciblant des facteurs de régulation épigénétique ? Une troisième brève apporte un éclairage sur les raisons expliquant pourquoi certains patients infectés par le virus du VIH et traités avec des anti-viraux ne parviennent pas à récupérer un taux normal de lymphocytes T CD4+. Enfin, une dernière brève s’intéresse, dans un modèle de diabète de type I, à une population particulière de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques qui régulent d’autres lymphocytes T autoréactifs et limitent ainsi la réaction inflammatoire dans les organes. Bonne lecture !

International audience For over 40 years, it is common knowledge that industrial society has to reduce its energy consumption. Most of people are now aware that this change is necessary. However, commitment to action is still difficult and there is substantial work to be done. Attention has turned to Human and Social Sciences, as a deeper understanding of behaviors' determinant and use of influence principles could help to speed up behavior changes. New technical devices combining game design, interaction techniques and persuasion have emerged but the field is still in its infancy. This article gives a glimpse at a toolbox helping to design and evaluate interactive persuasive devices and discuss five main challenges. This work is extended by two others papers: Negri et Senach (2015b) provide a first grid of persuasion principles and in Senach et Negri (2015c), these grid have been applied to assess the persuasive properties of an energy challenge within a company. Depuis plus de 40 ans, il est de notoriété publique qu'il est nécessaire de modifier les comportements de consommation énergétique dans les sociétés industrielles. Globalement, la prise de conscience par le grand public de la gravité des questions d'écologie est maintenant acquise. Et pourtant, le passage à l’acte est encore difficile et les gisements d'économies restent considérables. La lenteur des évolutions comportementales a conduit à rechercher du côté des Sciences Humaines et Sociales des modèles permettant une compréhension en profondeur des déterminants des comportements et à identifier des principes d'influence (crédibilité, expertise, réciprocité, etc.). L'implémentation de ces principes dans des dispositifs interactifs est une solution qui pourrait accompagner les changements de comportements ; ces nouveaux systèmes, associant le plaisir du jeu et les techniques de persuasion, baptisés ici « systèmes ludo-persuasifs » (SLP) pourraient être de bons candidats pour aider à l'adoption d'éco-gestes. Mais, l'utilisation des technologies interactives pour la persuasion est encore trop récente pour qu'une véritable ingénierie se soit développée. Dans le travail présenté ci-dessous, nous proposons l'élaboration d'une « boîte à outils » ludo-persuasive en discutant les défis qui doivent être relevés. Cet article est prolongé par deux travaux complémentaires : Negri et Senach (2015b) proposent une structuration de principes persuasifs et ils appliquent ensuite cette grille pour analyser a posteriori les caractéristiques ludo-persuasives d'un challenge énergétique conduit en entreprise (Senach & Negri, 2015c)

Les travaux de cette thèse se situent à l'intersection des domaines de l'ingénierie système et de l'ingénierie dirigée par les modèles. Un ensemble de processus d'ingénierie des exigences et de conception architecturale système a été proposé. Sur la base du standard MDA, des méthodes de conception et de validation ont été définies et mise en œuvre autour d'un modèle d'information. Celui-ci a été réalisé comme un profil du langage SysML, et permet la vérification formelle de règles et de propriétés systèmes au moyen de contraintes OCL. Afin de compléter la méthodologie sur le plan de la validation système, des modèles en langage VHDL-AMS ont été intégrés à la méthodologie. Cette approche nous a amené à étudier un certains nombre de transformations de modèles, pour lesquelles nous avons choisi de travailler au niveau des métamodèles
This thesis lies at the crossroads of systems engineering and model-driven engineering. A set of requirements engineering and architectural design processes have been defined. We adapted MDA approach concepts to derive design and validation methods and define an information model. This information model has been implemented as a SysML profile, and allow formal verification of methodological rules and system properties. VHDL-AMS models have been used as a complementary mean for system validation purpose. A metamodel-based transformation between SysML model and VHDL-AMS has been defined and implemented

À la conjonction de l'Information Géographique et de l'Informatique, la recherche menée relève du domaine Géomatique. Elle traite de l'apport de l'ingénierie des modèles à la conception et au développement de Systèmes d'Information Géographique (SIG). Le domaine d'application géomatique, une capitalisation des connaissances déficiente au cours du processus de développement et une qualité des connaissances capturées en séance d'analyse insuffisante ont conduit à se fixer comme objectif de réaliser un outil d'aide à la conception de Systèmes d'Information Géographique adapté à un processus de développement permettant le prototypage rapide en séance d'analyse et assurant la capitalisation des connaissances. La dichotomie Information Géographique / Informatique a nécessité de mobiliser des connaissances de ces deux domaines et structure le contenu de la recherche. La première contribution porte sur la modélisation des SIG. Suite à un balayage rapide de la bibliographie sur les méthodes et formalismes de conception de SIG existants, le besoin de comparer les propriétés spatiales et temporelles mise en ½uvre par les méthodes et les formalismes a conduit à entreprendre une étude terminologique s'appuyant sur la théorie des ensembles. Cette étude a donné lieu à une taxinomie générale de la terminologie utilisée. La proximité conceptuelle entre cette taxinomie et les diagrammes de classes UML a permis de définir une méthode de dérivation de cette taxinomie pour obtenir un métamodèle SIG et un Patron de Conception SIG. Ce dernier sera généré automatiquement par les transformations définies en ingénierie des modèles. L'étude terminologique a aussi permis d'identifier les relations entre les concepts thématiques, les propriétés spatiales et temporelles, etc. Ces relations ont contribué à définir les transformations de modèles de la seconde contribution. La seconde contribution relève de l'ingénierie des modèles. L'objectif relatif au processus de développement permettant le prototypage rapide en séance d'analyse a conduit à définir la méthode Continuous Integration Unified Process qui superpose un cycle de prototypage rapide en phase d'analyse de la méthode Unified Process. L'objectif de capitalisation des connaissances a nécessité de concevoir une généralisation de l'approche MDA appelée Software Development Process Approach (SDPA) fondée sur le constat que la capitalisation des connaissances est une problématique qui se pose au cours de tout le processus de développement. Un artefact multimodèle, appelé Software Development Process Model (SDPM), a été conçu pour résoudre ce problème. Il associe un sous-modèle à chacune des phases du cycle de développement. Une transformation de diffusion fondée sur le clonage des concepts permet de transférer, de sous-modèle en sous-modèle, les concepts du sous-modèle d'analyse jusqu'au(x) sous-modèle(s) d'implémentation. Une transformation de rétrodiffusion permet le transfert inverse. La cohérence du SDPM est assurée par une architecture de liens de traçabilité qui relie tout concept à son clone et par des prétraitements et/ou post-traitements aux transformations de diffusion et de rétrodiffusion. Quatre transformations de nature géomatique permettent d'une part, la saisie des propriétés spatiales et/ou temporelles des entités référencées sous forme d'annotations et, d'autre part, la conversion de ces annotations en éléments de modélisation UML exploitables par les générateurs de code de l'atelier de génie logiciel. Enfin, les trois transformations effectuées sur le modèle d'implémentation SQL adaptent le modèle diffusé au générateur de code de l'atelier de génie logiciel utilisé. La méthode Continuous Integration Unified Process et la démarche Software Development Process Approach ont été instrumentées au sein de l'atelier de génie logiciel

La conception des systèmes sur puce s'appuie souvent sur SystemC/C++ qui permet des descriptions architecturales et comportementales à différents niveaux d'abstraction. D'autres approches se tournent vers l'automatisation de l'assemblage de plates-formes dites virtuelles (format IP-Xact). L'utilisation des techniques de l'ingénierie des modèles est une voie plus récente avec des profils UML tels que MARTE. Dans cette thèse, nous étudions les possibilités de modélisation de ces différentes approches et les passerelles disponibles entre elles. Motivés par la disponibilité de modèles SystemC et opar les facilités offertes par MARTE, nous traitons de l'export des modèles SystemC. Au-delà de la simple conversion entre formats, nous décrivons la mise en œuvre d'une passerelle entre l'implémentation SystemC d'un design et sa version modèle dans le format IP-Xact. La représentation IP-Xact peut ensuite être de nouveau transformée en modèles MARTE par des outils déjà existants. Nous présentons les travaux connexes avant d'exposer notre vision et sa réalisation au travers de l'outil SCiPX (SystemC to IP-Xact). Dans un second temps, nous présentons plus en détail les possibilités permises par le profil UML-MARTE, son modèle de temps et le langage de spécifications de contraintes temporelles CCSL. Nous abordons les problèmes liés à la modélisation de protocoles à différents niveaux d'abstraction et plus spécialement ceux posés par le raffinement entre les niveaux TLM et RTL. Cette étude met en évidence des insuffisances de CCSL concernant la spécification des priorités. Nous proposons un enrichissement de CCSL pour lui permettre de manipuler ce concept de priorité.

Les systèmes multi-agents s'attaquent aux nombreuses problématiques posées actuellement dans le monde informatique telles que la distribution, l'évolution, l'adaptabilité et l'interopérabilité des systèmes. Les solutions proposées par ces systèmes sont prometteuses et permettent d'obtenir des systèmes flexibles et évolutifs. Cependant, leur mise en oeuvre reste difficile. Ceci est dû au manque de techniques d'ingénierie adaptées à ce genre de système et qui permettent un développement fiable et cohérent. Bien qu'il existe plusieurs propositions intéressantes au niveau des méthodologies, des langages de spécification et des plates-formes d'implémentation orientés agent, celles-ci manquent de cohésion et font ressortir plusieurs différences aussi bien au niveau de la sémantique des concepts utilisés mais aussi au niveau des démarches de développement. Notre but durant cette thèse a été de proposer une approche flexible et cohérente supportant le développement des systèmes multiagents. Cette approche que nous baptisons ArchMDE se base sur une combinaison de l'approche centrée architecture et de l'approche dirigée par les modèles. L'approche centrée architecture nous permet de raisonner sur les éléments qui structurent le système multi-agents ainsi que leurs interactions. Elle permet d'identifier les patrons architecturaux nécessaires au développement des systèmes multi-agents en prenant en compte les différentes vues du système (vue organisationnelle, vue environnementale, etc.). L'approche orientée modèles nous permet d'exprimer de façon explicite la manière de combiner ces patrons architecturaux afin d'avoir une représentation globale du système multi-agents. D'autre part, IDM permet de couvrir les différentes phases du cycle de développement en adoptant une démarche basée sur la transformation de modèles. Cette démarche permet de garantir la cohérence du système durant les différentes phases du cycle de vie. Par ailleurs, celle-ci offre l'avantage de préserver le savoir-faire des développeurs en exprimant explicitement les opérations d'intégration (entre les patrons architecturaux) et de mapping (entre les modèles de conception et les modèles d'implémentation). Pour implanter ArchMDE, nous utilisons le cadre de développement ArchWare qui est basé sur le pi-calcul typé, polyadique et d'ordre supérieur, ce qui permet de supporter les aspects communicatifs et évolutifs des systèmes multi-agents. Le choix d'un cadre formel vise à réduire l'ambiguïté liée aux concepts multi-agents mais aussi à garantir une conception sûre. En effet, l'utilisation d'un langage formel donne la possibilité d'exprimer explicitement différentes propriétés structurelles et comportementales. Le cadre de développement ArchWare offre divers langages accompagnés de différents outils qui nous seront utiles pour mettre en oeuvre notre approche.

Depuis la fin des années 90, avec l'avènement du langage UML, la modélisation des systèmes à logiciel prépondérant s'est développé de manière conséquente. Les capacités mises en avant par cette mouvance sont en effet très intéressantes, avec une formalisation de la sémantique via les métamodèles et une concision de la syntaxe via une représentation graphique. Par ailleurs, la proximité des concepts objet manipulés dans UML avec ceux implantés dans des langages de programmation comme Java ou C# fait de ce langage un excellent facilitateur syntaxique, et permet la génération automatique de code à partir de la représentation graphique d'une structure de données et des interactions auxquelles elles donnent lieu. Au-delà, les techniques de transformation de modèles permettent la manipulation des modèles, pour les passer d'un formalisme à un autre ou les fusionner. Ceci s'insère dans la démarche MDA de construction de modèles d'implantation par fusion de modèles aux préoccupations différentes, orientés business d'un côté, orientés plateforme technologique de l'autre. A chaque mutation technologique, seuls les modèles orientés plateforme sont à reprendre, tandis que les modèles business restent inchangés. Une transformation peut ensuite opérer le basculement du modèle business d'une technologie vers l'autre. Dans le cadre de l'ingénierie système, nous faisons le constat que la complexité inhérente au développement des grands systèmes induit une problématique autre. Le grand nombre d'intervenants, qui gère chacun des problèmes techniques spécifiques, entraîne l'utilisation de nombreux formalismes, dont il faut ensuite pouvoir maîtriser les interactions. Plus que l'établissement de formalismes adaptés, ou de transformations adaptées, c'est l'organisation des relations entre formalismes qui est ici étudiée. Nous montrons que l'espace de modélisation bénéficie d'être découpé en "composants de modélisation" autour des besoins métier. Certains formalismes, liés aux domaines métier ou aux capacités d'analyse, sont privatisés et donc rendus invisibles, tandis que d'autres sont mis en avant aux interfaces, pour permettre aux composants d'interagir. En combinant ce principe de découpage avec les capacités actuels de modélisation, il nous devient possible de structurer et hiérarchiser les échanges entre acteurs du développement. Dans ce cadre, les métamodèles eux-mêmes se voient adjoindre des capacités d'exécutabilité, afin de supporter les aspects méthodologiques qui leur sont propres, et de devenir ainsi des entités organisationnelles de premier plan
The rise of the UML as the de-facto standard language for software-intensive systems has led to interesting evolutions in the whole software industry. Indeed, modeling technologies come with formalized semantics, through metamodels, and associated graphical syntax, allowing for simplified yet rigorous representations. Pragmatically, the concepts manipulated in UML are close to classical object concepts implemented in Java or C# : it is widely used as a syntactical easer for these languages, coupled wit automatic generation tools. Furthermore, model transformation techniques aims at manipulating models, traducing them from a language to an other, or merging them. In the MDA initiative, separate models, corresponding to business on the one side, and implementation platform on the other side, are merged in order to get the global system model. This facilitates the management of implementation technology evolutions, since the business model is clearly identified, and just has to be mapped against the new platform's model. In the system engineering domain, we state that the problematics is different, because the main problem here is not to be able to master a particular technique, but to manage the mass of information exchanged around the system. The vast number of stakeholders, each using its own technique to evaluate its own data, induces a large number of interactions, which have to be managed, i. E. Validated against key characteristics of the system. We show how a structure made of modeling components, allocated to development roles, can help us organize the development. A number of formalisms, those used for specific works, are transferred inside components, and are therefore hidden from the outside, while others are placed on interfaces, in order to specify exchange formats. By combining this organization with present executable metamodeling capabilities, we add process-based services inside components, in order to make first-order, methodology-able entities out of them

L’IFP est depuis une dizaine d'années acteur principal du développement du standard CAPE-OPEN pour l'interopérabilité de composants de simulation de procédés. Ce standard définit les interfaces que doivent implémenter les composants de simulation offerts par des fournisseurs logiciels différents pour pouvoir communiquer entre eux. La plupart des environnements commerciaux de simulation sont compatibles CAPE-OPEN, le plus souvent dans sa déclinaison Microsoft COM, parfois dans sa déclinaison CORBA, et prochainement sous une déclinaison. NET. Toutefois, même si le standard a contribué à la résolution des problèmes d’interopérabilité, l’architecture à base de composants qu’il impose a introduit une complexité supplémentaire, difficile à maîtriser notamment par les experts métier. En effet, le développement de nouveaux composants, et la maintenance de composants existants, nécessitent des connaissances non fonctionnelles liées au standard lui-même, et à sa déclinaison intergicielle. D’une part, ces composants contenant des connaissances d’origines diverses, leur développement est complexe. Ceci se traduit en pratique par la nécessité de faire collaborer plusieurs experts lors du développement et la maintenance des composants. D’autre part, les connaissances étant fortement couplées dans le code, ce dernier est difficile à comprendre, et donc difficile à maintenir. Ainsi, l’objectif de la thèse est donc de disposer d'un système d'ingénierie logicielle capable de faciliter l’adaptation d’un composant vers n'importe quelle implémentation, en particulier COM ou. NET. Plus précisément, l’objectif est d’arriver à minimiser cette complexité, en réalisant l’objectif de l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM), à savoir l’indépendance par rapport à la plateforme, dans un contexte particulier, de façon à permettre la génération de composants vers différents intergiciels. Afin d'atteindre cet objectif, nous proposons de nous appuyer sur les techniques de méta modélisation et de transformation de modèles. L’approche proposée consiste à séparer les trois aspects nécessaires au développement de ces composants : l’aspect métier, l’aspect CAPE-OPEN, et l’aspect intergiciel. Ces aspects sont modélisés séparément avec des langages visuels, conçus spécifiquement pour chaque aspect, et sont combinés automatiquement grâce à des mécanismes de transformation de modèles. Dans un premier temps, un état de l’art des principes et des pratiques de l’IDM est effectué. A travers cette étude, nous mettrons l’accent sur trois questions fondamentales, à savoir comment représenter les connaissances, comment transformer les connaissances, et enfin comment réunir les pratiques dans un canevas commun supportant un processus de développement agile. A la suite de cette étude, nous proposons une approche dirigée par les modèles basée sur la modélisation dédiée des aspects, et la transformation de modèles à base de graphes. Cette approche a été implémentée pour générer la structure interne du composant, ainsi qu’une partie de sa sémantique. Enfin, nous validons l’approche par rapport à un ensemble de critères, certains qualitatifs et d’autres formels, ainsi que par rapport à un ensemble de changements anticipés sur les aspects considérés.

Les travaux de cette thèse se situent à l'intersection des domaines de l'ingénierie système et de l'ingénierie dirigée par les modèles. Un ensemble de processus d'ingénierie des exigences et de conception architecturale système a été proposé. Sur la base du standard MDA, des méthodes de conception et de validation ont été définies et mise en Suvre autour d'un modèle d'information. Celui-ci a été réalisé comme un profil du langage SysML, et permet la vérification formelle de règles et de propriétés systèmes au moyen de contraintes OCL. Afin de compléter la méthodologie sur le plan de la validation système, des modèles en langage VHDL-AMS ont été intégrés à la méthodologie. Cette approche nous a amené à étudier un certains nombre de transformations de modèles, pour lesquelles nous avons choisi de travailler au niveau des métamodèles.

Le déploiement, la maintenance et l'évolution des systèmes d'informations techniques qui accompagnent les processus de création de produits (PLM) constituent des tâches complexes et parfois onéreuses pour des structures de type PME ou micro entreprise innovantes. Si l'appui sur un progiciel développé et maintenu par un éditeur permet aujourd'hui des solutions pérennes, la question de l'évolution conjointe des processus métiers de l'entreprise et du progiciel suite aux évolutions techniques de l'ingénierie numérique pose aux chercheurs la problématique des méthodologies à mettre en œuvre pour faciliter ce double axe d'évolution. Dans le cadre de ses démarches d'innovation, l'éditeur progiciel souhaite rendre accessibles à ses clients PME les capacités fonctionnelles de sa solution PLM en développant un atelier de modélisation pour la création de modèles métier au sein des systèmes PLM et la gestion de leur cohérence au cours du temps. Ce projet, réalisé dans le cadre d'une thèse CIFRE avec la société AUDROS, a pour but de fournir les concepts et les outils qui simplifient la synchronisation des différents outils métiers au sein du système d'information dans le but de gérer l'entreprise de façon la plus étendue et la plus homogène possible
The specification, the deployment, the maintenance and the evolution of technical information systems which support the processes of products developement (PLM) constitute complex tasks for organisations like SME or innovative companies. If today the support on a software package developed and maintained by an editor allows long-lasting solutions, researchers face the issue of the convergent evolutions of the business processes and the software package. As the technical evolutions embedded in digital engineering, this thesis proposes methodologies to be implemented to facilitate this double axis of evolution. Within his innovation framework, the software editor wishes to provide his customers with PLM systems evolution tools.This project, granted as an industrial thesis with AUDROS company, aims at supplying the concepts and the tools which simplify the synchronization of the various business tools within the information system. The company can thus be dynamically supported in a context of extended enterprise

L’intégration des systèmes consiste à assembler les différentes parties d’un système tout en assurant la compatibilité de l’assemblage ainsi que le bon fonctionnement du système complet. Dans ce cadre, l’interopérabilité des systèmes est un moyen pour obtenir l’intégration fondée sur un couplage faible des parties du système, basé sur la capacité des parties à des parties à communiquer entre elles pour accéder et faire appel à leur fonctionnalités. Plus récemment, une nouvelle approche d’ingénierie logicielle a été élaborée «l’ingénierie dirigée par les modèles». Dans cette nouvelle approche les modèles occupent une place de premier plan parmi les artefacts d’ingénierie des systèmes. La thèse s’inscrit dans l’intersection de ces deux domaines de recherche. Dans ce contexte, les travaux de la thèse présentent une approche pour l’interopérabilité entre systèmes d’entreprise dite « l’interopérabilité orientée produit »; basée sur les échanges d’informations relatives au produit bien et service entre les différents modèles et représentation de ce produit dans chacun des systèmes. Nous proposons ainsi un meta-modèle dont les instances jouent le rôle de modèles pivot pour la communication entre différentes applications d'entreprise et ceci dans le but d’assurer l'interopérabilité des parties de systèmes concernant le produit. Pour la formalisation de ce meta-modèle, notre approche s'est inspirée sur l’ontologie BWW (Bunge - Wand - Weber) permettant la construction de représentations génériques et complètes des objets du monde réel tels que les perçoivent les systèmes d’information
Systems integration aims at assembling several systems in order to build a unique system working and reacting as a whole. In this context, systems interoperability can be seen as a means to obtain integration based on a light coupling of sub-parts of the system. Recently, a new approach of systems development based on modelling techniques has been founded. This approach is called “Model driven engineering”, in this approach models play a key role in systems engineering and development. This Phd thesis presents a product oriented approach for interoperability to ensure data and schema consistency between all product representations in a production. The aim of product oriented interoperability is, on one hand, to define mechanisms to maintain consistency between this representation and the reality of the product, and on the other hand to make sure that all applications share the image (representation) of the same product. Our result is a model driven approach based on a generic meta-model that defines all concepts used for representing the product. To enable data exchange between different applications, a formalisation of model driven mappings for semantic interoperability has also been proposed. To achieve our goal we focus on the formalisation of a unified product representation inside enterprise information systems. This unified representation has been inspired from the well know BWW ontology (Bunge - Wand - Weber) that is widely used for real world objects representation for information systems design. In this thesis, a reference meta-model has been defined, to enable structured data exchange between different applications

Avec la complexité croissante des systèmes à analyser ou à concevoir, les modèles sont passés du statut de simple outil à celui d'objet complexe, considéré lui-même comme un système à analyser, concevoir et valider. Les travaux présentés s'inscrivent dans le cadre de l'ingénierie dirigée par les modèles, et ont pour objectif de décrire précisément le comportement des systèmes, tout en prenant en compte l'hétérogénéité des modèles utilisés. Cette hétérogénéité est due à la diversité des métiers et des méthodes de modélisation qui interviennent dans la conception de systèmes complexes. Une approche est proposée pour utiliser conjointement plusieurs méthodes de modélisation dans un même modèle.