Soutenance mémoire
Support IDM à l’alignement de modèles hétérogènes
La séparation des préoccupations lors de la conception multi-vue implique l’élaboration de différents modèles source hétérogènes spécifiques aux points de vue métier [BRUNELIERE et al., 2019]. Certes, elle a pour avantage d’apporter une modularité lors de la conception, mais a en revanche comme inconvénient de nécessiter un moyen d’établir une vue globale du système étudié. Nous nous plaçons dans le cadre de l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) pour l’élaboration de la vue globale d’un système. En effet, le domaine de l’IDM est un domaine mature (une vingtaine d’années d’existence) avec des contributions importantes pour tirer parti de l’abstraction et de l’automatisation dans les domaines de la conception et du développement de logiciels et systèmes [MUSSBACHER et al., 2014; KESSI et al., 2014; HASSAN et OUSSALAH, 2018]. Diverses techniques à base d’IDM ont été proposées pour l’élaboration d’une vue globale sur un système : fusion [BÉZIVIN et KURTEV, 2005; VALLECILLO, 2010], tissage [DEL FABRO et VALDURIEZ, 2009; JOUAULT et al., 2010] et fédération [CLASEN et al., 2011; GALSTER, 2011; GOLRA et al., 2016], etc. Ces techniques s’appuient sur l’IDM et offrent ainsi l’avantage de réduire l’effort requis puisqu’elles se basent sur les principes de méta-modélisation. Nous focalisons notre étude sur les techniques (fédération, tissage, etc.) qui permettent de garder les modèles dans leur propre langage d’expression en élaborant des liens (correspondances) entre leurs éléments. Dans la suite, nous désignons ces techniques par le terme d’alignement par souci d’homogénéisation de nomenclature.
La restriction de l’état de l’art à cette catégorie de techniques est justifiée par plusieurs raisons : (i) les modèles source existent séparément et ont une signification et un intérêt métier, (ii) en cas d’utilisation d’une technique intrusive qui modifie les modèles source, si un nouveau point de vue métier est pris en compte (i.e., un modèle et son méta-modèle), l’élaboration de la vue globale doit repartir de zéro.
Critères d’analyse des approches d’alignement de modèles
Périmètre de l’étude de la littérature
L’alignement de modèles hétérogènes peut être réalisé avec divers objectifs : synchronisation [GIESE et al., 2010; DISKIN et al., 2019], traçabilité [NASLAVSKY et al., 2005; GALVAO et GOKNIL, 2007], gestion de la cohérence globale [TROLLMANN et al., 2011; KRAMER, 2015], mapping des modèles [GUYCHARD et al., 2013], etc. Nous nous plaçons dans le cadre de la gestion de la cohérence lors de la conception multi-vue à base de modèles. La Figure 2.1 présente un feature model regroupant les concepts clés de gestion de la cohérence entre modèles. Nous nous sommes inspirés du feature model de CICCHETTI et al. [2019] pour la description de la cohérence inter-modèles, en lui ajoutant des éléments tirés du feature model de PFEIFFER et WASOWSKI ˛ [2015], qui précisent les caractéristiques des relations entre modèles. Notons qu’un autre feature model a été proposé dans la littérature, il s’agit de celui de BRUNELIERE et al. [2019]; nous ne l’avons pas retenu étant donné qu’il est orthogonal à celui de CICCHETTI et al. [2019] et caractérise principalement les types des modèles de points de vue, leurs langages de requête, et les fonctionnalités de gestion de la cohérence lors de l’exécution des modèles.
Artefacts. Les approches diffèrent selon le (i) nombre, le (ii) type et la (iii) nature des artefacts en entrée (modèles et méta-modèles).
Concernant le nombre d’artefacts, certaines approches peuvent prendre en entrée uniquement deux artefacts tandis que d’autres n’imposent pas de restriction sur ce nombre. En ce qui concerne le type des artefacts, les approches peuvent être classifiées en approches synthétiques versus projectives [CICCHETTI et al., 2019]. Dans les approches synthétiques, chaque point de vue métier est mis en oeuvre sous forme de méta-modèle distinct et le système global est obtenu par synthèse des informations véhiculées par les différents points de vue. Alors que pour les approches projectives, des vues virtuelles issues d’un méta-modèle de base sont construites en masquant les détails non pertinents pour le point de vue pris en compte. Concernant la nature des modèles en entrée, certaines approches se limitent à des modèles homogènes tandis que d’autres supportent l’hétérogénéité des modèles, i.e., des modèles conformes à différents méta-modèles.
Correspondances. Une correspondance désigne une relation et un ensemble de n éléments (n>=2) reliés par cette relation. Les caractéristiques des approches fondées sur les correspondances diffèrent selon (i) l’arité des correspondances (binaire versus n-aire), (ii) le type des relations supportées (ensemble figé de relations, relations spécifiques à un domaine, relations indépendantes du domaine (qualifiées de libre) PFEIFFER et WASOWSKI ˛ [2015]) et (iii) la possibilité de rendre les correspondances persistantes (via un modèle de correspondances par exemple).
Gestion de la cohérence. L’existence de correspondances ne signifie pas que l’approche concernée est capable de garantir et maintenir la cohérence globale entre les modèles. Par conséquent, les approches diffèrent selon qu’elles incluent ou non des mécanismes permettant de (i) détecter puis (ii) traiter les incohérences. Nous distinguons deux types d’incohérences possibles [FELDMANN et al., 2019] : incohérences intra-modèles et incohérences inter-modèles. Les incohérences intra modèles se produisent au sein d’un même modèle. Les incohérences inter-modèles existent entre un ensemble de modèles différents; elles résultent principalement de défauts de cohérence ou de complétude entre des modèles distincts [LANGE et CHAUDRON, 2004], par exemple des incohérences dues à des liens incorrects ou manquants entre les éléments de différents modèles. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la cohérence inter-modèles et considérons par conséquent que la responsabilité d’assurer la cohérence intra modèle incombe aux concepteurs de chaque point de vue métier.
Collaboration. La collaboration est un caractère intrinsèque du génie logiciel piloté par les modèles. Les travaux se focalisant sur cet aspect ont considérablement augmenté ces dernières années [FRANZAGO et al., 2017]. En effet, les approches ne pouvant pas être complètement automatisables, un effort humain est requis lors du déroulement de l’approche. Dans un cadre de conception par points de vue hétérogènes, cet effort ne peut pas venir d’un seul acteur (vu la difficulté de maîtriser tous les points de vue métier), mais plutôt d’un ensemble d’acteurs, ayant des connaissances diversifiées et complémentaires. Ainsi les approches diffèrent selon la manière dont elles supportent, le cas échéant, l’aspect collaboratif lors de la mise en cohérence des modèles.
Outil support. Les approches diffèrent selon l’outillage associé. L’outil support peut proposer des fonctionnalités pour certaines des quatre caractéristiques précédentes. Étant donné le nombre abondant des approches traitant de cette thématique et pour limiter notre analyse de la littérature, nous considérons uniquement les approches d’alignement satisfaisant les points suivants (i.e., restriction du périmètre de la caractéristique Artefacts) :
— Elles traitent des modèles hétérogènes ;
— Elles peuvent traiter plus de deux modèles en entrée;
— Elles sont synthétiques et préservatrices, i.e., le mécanisme d’alignement ne doit pas modifier les modèles ni les langages de modélisation correspondants.
En appliquant ces trois restrictions, plusieurs approches ont été exclues. Si nous prenons l’hétérogénéité comme exemple, une dizaine d’approches traite uniquement des diagrammes UML, en s’intéressant à la cohérence entre des diagrammes de classes, de séquence et d’activités par exemple [ATKINSON et al., 2013; TÖRNGREN et al., 2014; MANSOOR et al., 2017]. Ces approches ne sont pas exploitables pour des acteurs utilisant des DSL propres à leurs métiers. D’autres approches sont spécifiques à un seul domaine d’application [FELDMANN et al., 2019]. Pour le nombre de modèles en entrée, de nombreuses approches exploitent les grammaires de triples graphes [SCHÜRR, 1995] pour définir des liens binaires [FOSTER et al., 2007; GIESE et al., 2010; HEIN et al., 2010; TROLLMANN et ALBAYRAK, 2016; DISKIN et al., 2019], or ces liens ne permettent pas d’avoir une vue globale sur le système en question, étant donné qu’ils n’alignent que deux modèles.
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Table des matières
1 Introduction générale
1.1 Contexte général
1.2 Problématique
1.3 Questions de recherche
1.4 Contributions
1.5 Structure du mémoire
2 Support IDM à l’alignement de modèles hétérogènes
2.1 Introduction
2.2 Critères d’analyse des approches d’alignement de modèles
2.2.1 Périmètre de l’étude de la littérature
2.2.2 Critères d’analyse des approches existantes
2.3 Approches d’alignement de modèles hétérogènes
2.3.1 VirtualEMF
2.3.2 AHM
2.3.3 EMF Views
2.3.4 OpenFlexo
2.3.5 Approche de Vanherpen
2.3.6 Approche de Shosha pour l’alignement d’ontologies
2.3.7 CIMA pour le matching collaboratif d’ontologies
2.4 Comparaison des approches
2.5 Conclusion
3 Collaboration pour la prise de décision en groupe
3.1 Introduction
3.2 Critères d’analyse des approches de modélisation des processus GDM
3.2.1 Périmètre de l’étude de la littérature
3.2.2 Critères d’analyse des approches existantes
3.3 Approches de modélisation des processus GDM
3.3.1 DSO
3.3.2 MADISE
3.3.3 OntoGDSS
3.3.4 Approche de Malavolta
3.3.5 Collaboro
3.4 Comparaison des approches
3.5 Conclusion
Conclusion
