Support à la décision pour l'analyse de l'interopérabilité des systèmes dans un contexte d'entreprises en réseau

Decision support for interoperability readiness in networked enterprises

• Auteur / Autrice : Gabriel da Silva Serapião Leal
• Direction : Hervé Panetto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie informatique
• Date : Soutenance le 11/01/2019
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en automatique (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Henderik Alex Proper
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michele Dassisti, Virginie Goepp, Eduardo Rocha Loures de Freitas, Wided Guedria
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michele Dassisti, Virginie Goepp

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ingénierie dirigée par les modèles

Systèmes experts (informatique)

Interopérabilité des entreprises

Réseaux d'entreprises

Mots clés libres

Entreprises en réseau

Interopérabilité de l'entreprise

Évaluation de l'interopérabilité

Systèmes basés sur la connaissance

Ontologie

Ingénierie des exigences

Ingénierie système basée sur des modèles

Networked Enterprises

Enterprise Interoperability

Interoperability Assessment

Knowledge-Based Systems

Ontology

Requirement Engineering

Model-Based System Engineering

Résumé

L'interopérabilité entre les systèmes a été identifiée comme un problème majeur auquel sont confrontées les entreprises lorsqu’ils ont le besoin de collaborer avec d'autres organisations et de participer au sein d’un réseau d’entreprises. Pour atteindre une qualité d'interopérabilité supérieure et garantir une collaboration efficace, un certain nombre d'Exigences d'Interopérabilité (EI) doivent être satisfaites. Ainsi, l'interopérabilité doit être vérifiée et continuellement améliorée. L’Analyse de l’Interopérabilité (ANIN) est une manière de vérifier l’interopérabilité des systèmes. Cependant, en général, la notion « d’exigence » est implicite et présentée sous forme de critères d'évaluation dans les approches ANIN. Il a également été identifié que les interdépendances entre les EI ne sont pas explicitement définies. En effet, leurs interdépendances doivent être prises en compte car elles peuvent aider à identifier les impacts sur l'ensemble du système. De plus, la majorité des approches ANIN sont manuelles, ce qui est un processus laborieux et long qui dépend souvent des connaissances « subjectives » des experts. Dans ce contexte, cette recherche propose un Système d'Analyse de l'Interopérabilité basé sur la Connaissance (SAIC) pour soutenir la prise de décision au sein des entreprises en réseau. Une méthodologie « Design Science Research » (DSR) a été adoptée pour mener à bien la contribution proposée. Premièrement, une approche basée sur l’ingénierie des exigences a été adaptée pour obtenir des EI pertinentes, établir un lien entre les EI obtenues et les composantes du système concerné et définir les interdépendances entre les EI. Pour conceptualiser formellement les connaissances sur l’ANIN, en englobant l'ensemble des EI, les problèmes et solutions d'interopérabilité ainsi que leurs relations, nous avons proposé l’Ontologie de l'Analyse de l'Interopérabilité (OAI). Une approche d'Ingénierie Système basée sur des Modèles a été appliquée pour définir les concepts de l'ontologie. Un prototype du SAIC utilisant l'OAI comme modèle de connaissance a été développé sur une plate-forme Java. L'outil résultant peut exploiter les connaissances sur l'interopérabilité et les informations provenant de la situation actuelle des systèmes évalués pour identifier les problèmes et améliorations potentiels. La contribution proposée a été évaluée grâce à une étude de cas basée sur une véritable entreprise en réseau

Enterprise systems’ interoperability has been identified as a significant issue faced by enterprises, which need to collaborate with other companies and participate within Networked Enterprises. To achieve a higher quality of interoperability and ensure an effective collaboration, a certain number of Interoperability Requirements (IRs) should be satisfied. Thus, interoperability should be verified and continuously improved. A manner for verifying the enterprise systems’ interoperability is through the Interoperability Assessment (INAS). However, in general, the notion of “requirement” is implicit and presented as Interoperability Evaluation Criterion (IEC) in the INAS approaches. It also has been identified that the IEC interdependencies are not explicitly defined. Indeed, their interdependencies should be considered as they can support the identification of impacts on the overall system. Further, the majority of the INAS approaches are manual-conducted, which is a laborious and time-consuming process and in many times depends on the “subjective” knowledge of experts, which can be expensive in time and money when hiring external consultants. In this context, this research proposes a Knowledge-Based Interoperability Assessment System (KBIAS) for supporting decision-making within Networked Enterprises. A Design Science Research (DSR) methodology has been adopted for conducting the work. First, A Requirement Engineering (RE) approach has been adapted to elicit and define relevant IRs, which are father related with system’s components. Such IRs are used as IEC during the INAS process. To formally conceptualise the knowledge about the INAS (subsuming the set of IRs, interoperability problems and solutions), we proposed the Ontology of Interoperability Assessment (OIA). A Model-Based System Engineering approach has been applied for defining and organising the concepts of the proposed ontology. A prototype of the KBIAS using the OIA as its knowledge model has been developed in a Java platform. The developed tool can exploit the knowledge about interoperability issues and information from the as-is situation of the assessed systems for identifying potential problems and improvements. The contribution proposed in this research has been evaluated through a case study based on a real Networked Enterprise