Donner une autre vie à vos besoins fonctionnels : une approche dirigée par l'entreposage et l'analyse en ligne

par Zouhir Djilani

Thèse de doctorat en Informatique et applications

Sous la direction de Ladjel Bellatreche et de Selma Khouri.

Soutenue le 12-07-2017

à Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique , dans le cadre de École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges ; 2009-2018) , en partenariat avec Laboratoire d'Informatique et d'Automatique pour les Systèmes / LIAS (laboratoire) .

Le jury était composé de Yamine Aït-Ameur, Abder Koukam.

Les rapporteurs étaient Dominique Méry, Parisa Shariat Ghodous.


  • Résumé

    Les besoins fonctionnels et non fonctionnels représentent la première brique pour la conception de toute application, logiciel, système, etc. L'ensemble des traitements associés aux besoins est établi dans le cadre de l'ingénierie des Besoins (IB). Le processus de l'IB comporte plusieurs étapes consistant à découvrir, analyser, valider et faire évoluer l'ensemble des besoins relatifs aux fonctionnalités du système. La maturité de la communauté de l'IB lui a permis d'établir un cycle de vie bien déterminé pour le processus de besoins qui comprend les phases suivantes :l'élicitation, la modélisation, la spécification, la validation et la gestion des besoins. Une fois ces besoins validés, ils sont archivés ou stockés dans des référentiels ou des dépôts au sein des entreprises. Avec l'archivage continu des besoins, ces entreprises disposent d'une mine d'informations qu'il faudra analyser afin de reproduire les expériences cumulées et le savoir-faire acquis en réutilisant et en exploitant ces besoins pour des nouveaux projets. Proposer à ces entreprises un entrepôt dans lequel l'ensemble de besoins est stocké représente une excellente opportunité pour les analyser à des fins décisionnelles et les fouiller pour reproduire des anciennes expériences. Récemment, la communauté des processus (BPM) a émis le même besoin pour les processus. Dans cette thèse, nous souhaitons exploiter le succès des entrepôts de données pour le reproduire sur les besoins fonctionnels. Les problèmes rencontrés lors de la conception des entrepôts de données se retrouvent presque à l'identique dans le cas des besoins fonctionnels.Ces derniers sont souvent hétérogènes, surtout dans le cas d'entreprises de grande taille comme Airbus, où chaque partenaire a la liberté d'utiliser ses propres vocabulaire et formalisme pour décrire ses besoins. Pour réduire cette hétérogénéité, l'appel aux ontologies est nécessaire. Afin d'assurer l'autonomie de chaque source, nous supposons que chaque source a sa propre ontologie.Cela nécessite des efforts de matching entre les ontologies afin d'assurer l' intégration des besoins fonctionnels. Une particularité importante liée à l'entreposage de besoins réside dans le fait que ces derniers sont souvent exprimés à l'aide des formalismes semi-formels comme les use cases d'UML avec une partie textuelle importante. Afin de nous rapprocher le plus possible de ce que nous avons fait dans le cadre de l'entreposage de données, nous proposons un modèle pivot permettant de factoriser trois semi-formalismes répandus utilisés par les sources de besoins avec une description précise de ces derniers. Ce modèle pivot permettra de définir le modèle multidimensionnel del' entrepôt de besoins, qui sera ensuite alimenté par les besoins des sources en utilisant un algorithme ETL (Extract, Transform, Load). À l'aide des mécanismes de raisonnement offerts par les ontologies et des métriques de matching, nous avons nettoyé notre entrepôt de besoins. Une fois l'entrepôt déployé, il est exploité par des outils d'analyse OLAP.Notre méthodologie est supportée par un outil couvrant l'ensemble des phases de conception et d'exploitation d'un entrepôt de besoins.

  • Titre traduit

    Give Another Life to Your Functional Requirements : An Approach Drvicen by Warehousing and Online Anaysis


  • Résumé

    Functiona] and non-functional requirements represent the first step for the design of any application, software, system, etc. Ail the issues associated to requirements are analyzed in the Requirements Engineering (RE) field. The RE process consists of several steps consisting of discovering, analyzing, validating and evolving the requirements related to the functionalities of the system. The RE community proposed a well-defined life-cycle for the requirements process that includes the following phases: elicitation, modeling, specification, validation and management. Once the requirements are validated, they are archived or stored in repositories in companies. With the continuous storage of requirements, companies accumulate an important amount of requirements information that needs to be analyzed in order to reproduce the previous experiences and the know-how acquired by reusing and exploiting these requirements for new projects. Proposing to these companies a warehouse in which all requirements are stored represents an excellent opportunity to analyze them for decision-making purposes. Recently, the Business Process Management Community (BPM) emitted the same needs for processes. In this thesis, we want to exploit the success of data warehouses and to replicate it for functional requirements. The issues encountered in the design of data warehouses are almost identical in the case of functional requirements. Requirements are often heterogeneous, especially in the case of large companies such Airbus, where each panner bas the freedom to use its own vocabulary and formalism to describe the requirements. To reduce this heterogeneity, using ontologies is necessary. In order to ensure the autonomy of each partner, we assume that each source bas its own ontology. This requires matching efforts between ontologies to ensure the integration of functional requirements. An important feature related to the storage of requirements is that they are often expressed using semi-forma! formalisms such as use cases of UML with an important textual part. In order to get as close as possible to our contributions in data warehousing,we proposed a pivot model factorizing three well-known semi-formalisms. This pivot model is used to define the multidimensional model of the requirements warehouse, which is then alimented by the sources requirements using an ETL algorithm (Extract,Transform, Load).Using reasoning mechanisms otfered by ontologies and matching metrics, we cleaned up our requirements warehouse. Once the warehouse is deployed, it is exploited using OLAP analysis tools. Our methodology is supported by a tool covering all design phases of the requirements warehouse


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