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Accueil du site > Français > Thèmes de recherche > Thème 7 - Sûreté de développement du logiciel > Equipe MACAO > Propositions de stages, thèses et post-doc > Thèses

Processus vérifié pour la Synchronisation de modèles hétérogènes dans un contexte de conception collaborative (18/12/2014)

Contact : Xavier Cregut et Bernard Coulette

Laboratoire IRIT — Thème 7 — Equipe MACAO et Equipe ACADIE

Direction et unité d’accueil

  • Domaine scientifique principal du thème concerné : Informatique
  • Libellé ACI/Programme ou discipline concernée : Génie Logiciel
  • Formation doctorale de rattachement (spécialité) : Informatique
  • Directeur : Bernard Coulette, professeur en Informatique à l’université de Toulouse 2
  • Encadrant : Xavier Cregut, maître de conférences à INPT-ENSEEIHT
  • Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT)
  • Equipe : MACAO et ACADIE
  • Début de la thèse : Courant 2015

Contexte : Conception par points de vue et modélisation hétérogène de systèmes complexes

Pour répondre à la complexité grandissante des systèmes à dominante logicielle, nous avons développé ces dernières années des recherches sur l’analyse/conception décentralisée par points de vue. Le principe est de considérer que la conception d’un système complexe passe par l’élaboration de plusieurs modèles (dits « partiels ») correspondant aux points de vue de concepteurs « métier ». L’une des difficultés avec cette approche est de s’assurer que l’ensemble des modèles partiels représente bien le système dans sa globalité et ce de façon cohérente. Nous avons travaillé pour cela dans un premier temps avec l’hypothèse dite « d’homogénéïté » selon laquelle les modèles partiels étaient réalisés dans un langage généraliste tel qu’UML. [Nassar 2005] [Anwar et al, 2010]. Cette hypothèse s’avérant restrictive et peu réaliste nous nous plaçons maintenant dans le contexte de modélisation d’un système complexe en considérant les modèles partiels comme hétérogènes, c’est-à-dire décrits dans des langages dédiés appelés DSML. Cette hypothèse « d’hétérogénéïté » correspond tout à fait à la réalité de la conception des systèmes complexes dans des domaines tels que l’aéronautique, le spatial, les transports, le nucléaire, les systèmes d’information, etc. Cette problématique est traitée notamment dans le projet GEMOC dont l’objectif général est de fournir un atelier pour définir des langages exécutables dans un contexte de modélisation hétérogène. Ce projet a donné lieu aux thèses de M. El Hamlaoui et F. Zalila menées respectivement dans les équipes Acadie et Macao. La thèse de M. El Hamlaoui consiste à proposer une approche pour mettre en correspondance les différents éléments des modèles partiels, puis de calculer les impacts et de proposer des actions de mise en cohérence de l’ensemble en cas de modifications de ces modèles [El Hamlaoui et al, 2014]. La thèse de F. Zalila vise à intégrer de manière complètement transparente pour l’utilisateur final des outils pour vérifier formellement des modèles conformes à un DSML, en s’appuyant sur une sémantique par traduction [Zalila et al, 2013].

Objectif de la thèse

L’objectif principal de la thèse est de placer la problématique décrite ci-dessus dans le contexte d’une conception collaborative. En effet, les modèles partiels sont souvent élaborés par des acteurs/équipes répartis sur plusieurs sites et travaillant sur des artefacts partagés, dans des environnements hétérogènes.

Cela pose entre autres, le problème du maintien de la cohérence de ces modèles quand ils sont élaborés puis modifiés de façon collaborative (hétérogénéité, modélisation concurrente, gestion de versions, ...).

Le premier point à traiter dans la thèse est la définition d’un processus collaboratif décrivant la synchronisation des modèles partiels – i.e. leur mise en correspondance et le traitement des impacts lors des évolutions de ces modèles. Pour cela, il sera pertinent de proposer des patrons/tactiques de collaboration à appliquer par le concepteur du processus.

Le second point à traiter dans la thèse sera de vérifier la correction du processus de synchronisation élaboré. Il s’agit pour cela d’exploiter les résultats de la thèse de F. Zalila mentionnés ci-dessus pour formaliser et vérifier le processus de synchronisation collaborative des modèles partiels issus de DSML différents, en utilisant des techniques formelles (model-checking, ...). Ce travail consistera notamment à identifier des propriétés (de type sûreté, vivacité) qui devront être respectées par le processus de synchronisation, puis à proposer des solutions pour vérifier ces propriétés par simulation du processus.

On peut envisager deux types de propriétés à identifier : (i) propriétés associées à l’inter-connexion des modèles, permettant d’exprimer la sémantique des liens de correspondance ; (ii) propriétés portant sur le processus de synchronisation lui-même, en tenant compte des tactiques de collaborations utilisées.

Déroulement de la thèse

La thèse – dirigée par B. Coulette et co-encadrée par X. Crégut – se déroulera à l’Université de Toulouse, au sein du laboratoire IRIT, dans les équipes Macao et Acadie. Le travail de recherche consistera tout d’abord à réaliser un état de l’art sur le domaine, sur la base d’une étude ciblée de la littérature et des travaux connexes. La seconde étape aura pour but de proposer un processus de conception de modèles évolutif dans un contexte multi-DSML et collaboratif. La troisième étape aura pour but d’identifier des propriétés caractérisant le processus défini, puis de formaliser et vérifier ces propriétés en exploitant les méthodes et outils formels développés au sein de l’équipe Acadie. Un prototype d’environnement support d’édition et de gestion de la cohérence entre les modèles hétérogènes évolutifs sera réalisé.

Enfin, l’approche proposée sera mise en oeuvre sur un cas d’étude significatif permettant un passage à l’échelle et une évaluation.

Références

  • M. Nassar. Analyse/conception par objets et points de vue : le profil VUML. Thèse INPT, Toulouse, 28 septembre 2005.
  • Anwar A., Ebersold S., Coulette B., Nassar M., Kriouile A. A Rule-Driven Approach for composing Viewpoint-oriented Models, Journal of Object Technology, ETH Swiss Federal Institute of Technology, p. 1-26, mars 2010.
  • http://gemoc.org/ The GMOC initiative : On the Globalization of Modeling Languages.
  • Kedji K.A., Redouane Lbath R., Coulette B., Nassar M., Baresse L., Racaru F. Supporting collaborative development using process models : a Tooled Integration-focused Approach” (Extented version of ICSSP 2012 paper). Journal of Software : Evolution and Process (JSEP). February 2014, Wiley online library. DOI : 10.1002/smr.1640
  • M. El Hamlaoui, C. Trojahn, S. Ebersold, B. Coulette. Towards an Ontology-based Approach for Heterogeneous Model Matching. 2 nd international Workshop GEMOC, Valencia, Espagne. 28 Septembre 2014.
  • M. El Hamlaoui, S. Ebersold, B. Coulette, A. Anwar, M. Nassar Heterogeneous models matching for consistency management. IEEE International Conference RCIS, Marrakech, Morocco, 28/05-30/05/2014.
  • Faiez Zalila, Xavier Crégut, Marc Pantel. Formal Verification Integration Approach for DSML (regular paper). ACM/IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS 2013), Miami, 29/09/2013-04/10/2013, Springer-Verlag, (support électronique), septembre 2013.
  • Benoit Combemale, Xavier Crégut, Marc Pantel. A Design Pattern to Build Executable DSMLs and associated V&V tools (short paper). Asia-Pacific Software Engineering Conference (APSEC 2012), Hong Kong, China, 04/12/2012-07/12/2012, IEEE, p. 282-287, 2012.
  • Faiez Zalila, Xavier Crégut, Marc Pantel. Leveraging formal verification tools for DSML users : a process modeling case study (regular paper). Dans : ISoLA Symposium On Leveraging Applications of Formal Methods, Verification and Validation, Amirandes, Heraclion, Crete, 15/10-18/10/2012, Vol. 7610, Springer, LNCS, p. 329-343, 2012.
  • Globalizing Modeling Languages (Benoit Combemale, Julien Deantoni, Benoit Baudry, Robert France, Jean-Marc Jézéquel, Jeff Gray), Computer, IEEE, 2014.