Améliorer l'efficacité cognitive des diagrammes UML : Application de la Sémiologie Graphique

by Yosser El Ahmar

Doctoral thesis in Informatique et applications

Under the supervision of Xavier Le Pallec and Sébastien Gérard.

  • Alternative Title

    Enhancing the cognitive effectiveness of UML diagrams : Application of the Semiology of Graphics


  • Abstract

    UML is a visual modeling language for specifying, constructing, and documenting software intensive systems. UML diagrams play a central role in the whole software engineering process, starting from early analysis, through implementation, to maintenance. One of the main weaknesses of UML, pointed out by surveys of UML use in industry, is the difficulty to express the context of a particular diagram or to enrich it to enhance its communication value. In fact, UML does not specify effective ways to express contextual information (e.g., project management indicators, quality indicators). To express this kind of information in a particular visual language, the Cognitive Dimensions framework proposes to use its secondary notation: the visual variables that are not used by the language. Unfortunately, in UML, this secondary notation is not controlled. The first contribution of this thesis showed - via an empirical study - that this results in a big variety of usages of these visual variables and mostly, in not effective ways. It also showed that UML practitioners acknowledge the importance of the secondary notation in their practice while confirming their lack of knowledge about the associated effective practices. In this thesis, we refer to the Semiology of Graphics (SoG) in order to target an optimal use of the UML secondary notation. The framework SoG-UML is the result of our adaptation of the SoG to UML via 61 guidelines about the use of the visual variables in this language. We have realized a first experiment to validate a part of these guidelines. Finally, we propose Fliplayers and an interactive keys, two Papyrus plug-ins that respectively implement the layers mechanism and the construction of "effective" keys.


  • Abstract

    Le standard UML est un langage visuel de modélisation pour spécifier, construire et documenter des systèmes logiciels. Une des faiblesses importantes d’UML identifiées par les études de la pratique réelle d’UML concerne la difficulté à spécifier le contexte pour un diagramme donnée ou à l’enrichir pour améliorer sa valeur communicationnelle. En effet, UML ne dispose pas de mécanismes efficaces pour exprimer ce genre de données (exp. les indicateurs de gestion de projets, les indicateurs de qualité). Pour les exprimer dans un langage visuel donné, le framework des dimensions cognitives propose d’utiliser sa notation secondaire : les variables visuelles que le langage n’emploie pas. Malheureusement pour UML, cette notation secondaire n’est pas régulée. La première contribution de la thèse a montré - à travers une étude empirique - que ceci résulte en une grande variété d’utilisation de ces variables et, dans de nombreux cas, de manière non efficace. Elle a aussi montré l’importance de la notation secondaire dans le quotidien des experts UML tout en confirmant leur manque de connaissance sur les bonnes pratiques associées. Dans cette thèse, nous nous basons sur la sémiologie graphique afin de viser une utilisation optimale de la notation secondaire d’UML. Le framework SoG-UML est le résultat de notre adaptation de la sémiologie à UML via 61 directives pour l’utilisation de variations visuelles dans ce langage. Nous avons réalisé une première expérimentation pour valider une partie de ces directives. Enfin, nous proposons Fliplayers et la légende interactive, deux plugins Papyrus proposant respectivement un mécanisme de calques et la construction de légendes "efficaces".



The full text of this thesis will be freely available from 03-03-2021


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