Formal verification of business process configuration in the Cloud

par Souha Boubaker

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Walid Gaaloul, Amel Mammar et de Mohamed Graiet.

Soutenue le 14-05-2018

à l'Université Paris-Saclay (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Télécom SudParis (France) (laboratoire) , Institut national des télécommunications (Evry) (établissement opérateur d'inscription) , Services répartis- Architectures- MOdélisation- Validation- Administration des Réseaux / SAMOVAR (laboratoire) et de Département Informatique / INF (laboratoire) .

Le président du jury était Daniela Grigori.

Le jury était composé de Walid Gaaloul, Djamal Benslimane, Yves Ledru, Amel Mammar, J. Paul Gibson.

Les rapporteurs étaient Djamal Benslimane, Yves Ledru.

  • Titre traduit

    Vérification formelle de la configuration des processus métiers dans le Cloud


  • Résumé

    Motivé par le besoin de la « Conception par Réutilisation », les modèles de processus configurables ont été proposés pour représenter de manière générique des modèles de processus similaires. Ils doivent être configurés en fonction des besoins d’une organisation en sélectionnant des options. Comme les modèles de processus configurables peuvent être larges et complexes, leur configuration sans assistance est sans doute une tâche difficile, longue et source d'erreurs.De plus, les organisations adoptent de plus en plus des environnements Cloud pour déployer et exécuter leurs processus afin de bénéficier de ressources dynamiques à la demande. Néanmoins, en l'absence d'une description explicite et formelle de la perspective de ressources dans les processus métier existants, la correction de la gestion des ressources du Cloud ne peut pas être vérifiée.Dans cette thèse, nous visons à (i) fournir de l’assistance et de l’aide à la configuration aux analystes avec des options correctes, et (ii) améliorer le support de la spécification et de la vérification des ressources Cloud dans les processus métier. Pour ce faire, nous proposons une approche formelle pour aider à la configuration étape par étape en considérant des contraintes structurelles et métier. Nous proposons ensuite une approche comportementale pour la vérification de la configuration tout en réduisant le problème bien connu de l'explosion d'espace d'état. Ce travail permet d'extraire les options de configuration sans blocage d’un seul coup. Enfin, nous proposons une spécification formelle pour le comportement d'allocation des ressources Cloud dans les modèles de processus métier. Cette spécification est utilisée pour valider et vérifier la cohérence de l'allocation des ressources Cloud en fonction des besoins des utilisateurs et des capacités des ressources


  • Résumé

    Motivated by the need for the “Design by Reuse”, Configurable process models are proposed to represent in a generic manner similar process models. They need to be configured according to an organization needs by selecting design options. As the configurable process models may be large and complex, their configuration with no assistance is undoubtedly a difficult, time-consuming and error-prone task.Moreover, organizations are increasingly adopting cloud environments for deploying and executing their processes to benefit from dynamically scalable resources on demand. Nevertheless, due to the lack of an explicit and formal description of the resource perspective in the existing business processes, the correctness of Cloud resources management cannot be verified.In this thesis, we target to (i) provide guidance and assistance to the analysts in process model configuration with correct options, and to (ii) improve the support of Cloud resource specification and verification in business processes. To do so, we propose a formal approach for assisting the configuration step-by-step with respect to structural and business domain constraints. We thereafter propose a behavioral approach for configuration verification while reducing the well-known state space explosion problem. This work allows to extract configuration choices that satisfy the deadlock-freeness property at one time. Finally, we propose a formal specification for Cloud resource allocation behavior in business process models. This specification is used to formally validate and check the consistency of the Cloud resource allocation in process models according to user requirements and resource capabilities


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