Interprétation sémantique des exigences pour l'enrichissement de la traçabilité et pour l'amélioration des architectures de systèmes complexes

• Auteur / Autrice : Éric Le Pors
• Direction : Yvon Kermarrec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Télécom Bretagne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Complexité technologique

Modèles mathématiques

Génie logiciel

Résumé

L'augmentation de la complexité des systèmes à logiciel prépondérant, produits dans l'industrie, est liée à la complexité des ingénieries : réduction des délais, organisation des activités, gestion de la sous-traitance. . . Cette complexité est également due à l'augmentation du nombre de fonctions attendues et de données à traiter. Elle dépend de plus du nombre de composants logiciels et physiques devant interagir, soumis à des contraintes en termes de fonctionnalités et de qualité, ce qui implique une conception toujours plus difficile de ces systèmes. Afin de maîtriser leur production, un niveau d'expertise élevé est requis dans des domaines toujours plus nombreux. Cette connaissance doit, de plus, être partagée par de nombreuses équipes collaborant à la spécification et à la réalisation d'entités distinctes et spécifiques du système. Le processus d'ingénierie des systèmes décrit les phases de réalisation, depuis l'analyse du besoin opérationnel, passant par l'analyse du besoin système, jusqu'à l'architecture solution répondant au besoin fonctionnel exprimé par le client. Ce besoin est formalisé dans les exigences. Les travaux de cette thèse proposent une approche outillée permettant de modéliser l'architecture solution en exprimant les fonctions requises associées à leurs contraintes non fonctionnelles dans différents points de vue. Ces derniers permettent de représenter les éléments de l'architecture solution sous différentes facettes, ségréguant de ce fait la complexité. De plus, des contrôles permettent de s'assurer du respect de règles de cohérence et de conception. Nous proposons également une méthode, associée à la réalisation d'un modèle conceptuel du système et de son environnement, permettant d'écrire des exigences mieux construites. Le modèle conceptuel nous permet de réaliser une interprétation de la sémantique présente dans ces exigences afin d'en extraire des éléments de contrôle et de vérification. Ces éléments capturés dans les exigences seront ensuite associés sous forme d'annotations aux éléments des différents points de vue constituant l'architecture, en exploitant les liens de traçabilité réalisés par les ingénieurs concepteurs. La vérification de la prise en compte de ces éléments d'annotation ainsi que la génération automatique de points de vue à partir d'informations contenues dans les exigences nous permet d'obtenir des solutions architecturales plus proches du besoin initial. Le modèle conceptuel nous donne également la possibilité de capitaliser la connaissance

The increasing complexity of software-intensive systems produced in the industry is related to the complexity of engineering: reduction of production delays, activities organisation, managing subcontractors. . . This complexity is also due to the increasing number of new functions and data to be processed. Moreover, it depends on the number of physical and software components to interact, constrained in terms of functionality and quality, which implies ever more difficult designs for these systems. To control their production, a high level of expertise is required in more and more domains. Moreover, this knowledge must be shared by many teams collaborating on building specification and implementing separate and specific entities of the system. System Engineering process describes the different building phases, from operational need analysis, through system need analysis, to the establishment of an architectural solution that meets the functional need expressed by the customer. This need is formalized in requirements. This PhD work proposes an approach to model architectural solutions by expressing the required functions associated with their non-functional constraints using different viewpoints. These viewpoints can represent different facets of the architectural solution, separing thus the global complexity. Additionally, controls allow to ensure that the solution is compliant with coherence and design rules. We also propose a method coupled with the realization of a conceptual model of the system and its environment, in order to obtain better written requirements. The conceptual model allows us to make an interpretation of the semantics present in these requirements in order to extract control and verification elements. These items captured in requirements will annotate elements of different viewpoints, representing the architecture, by exploiting traceability links established by design engineers. The verification of these annotations consideration and the automatic generation of viewpoints from information contained in the requirements allows us to obtain architectural solutions closer to the customer needs. The conceptual model also gives us the opportunity to capitalize, in different expertise domains, on engineers knowledge. It also enables us to establish a reference model as a basis for discussion and training of new team members.