IINTEROPÉRABILITÉNTEROPÉRABILITÉEETT IINGÉNIERIE SS

1

SSÉMINAIREÉMINAIRE LGI2P LGI2P DUDU 13 J13 JANVIERANVIER 20112011

IINTEROPÉRABILITÉNTEROPÉRABILITÉ ETET IINGÉNIERIENGÉNIERIE SSYSTÈMEYSTÈME

Vincent Chapurlat

Interoperable System and Organisation Engineering

2/35

PlanPlan

Interopérabilité / Ingénierie SystèmeDéfinitions et points de vueVerrous scientifiques et techniquesCogitations…

Quels sont les problèmes auxquels nous nous intéressons ici ?

Modéliser : qu’est ce que l’interopérabilité ?Analyser : vérifier / valider / justifier l’interopérabilité d’un système ?Liens avec les travaux en cours

Conclusions et perspectives

2

3/35

Interopérabilité : Interopérabilité : une définition…une définition…

GdT Interop : « l’interopérabilité est la capacité que possède un produit ou un système, dont les interfaces sont intégralement connues, à fonctionner avec d'autres produits ou systèmes existants ou futurs et ce sans restriction d'accès ou de mise en œuvre. »

Compatibilité Standard de fait Interopérabilité

4/35

Une définition et des enjeux…« Aptitude et capacité d’un système S (produit ou délivrant un produit ou un ensemble de services) à interagir avec d’autres systèmes à l’interface (requérant ce produit, ces services ou fournissant eux-mêmes des produits ou des services requis par S) pour remplir ensemble et de manière harmonieuse une mission commune, en toute situation et éventuellement limitée dans le temps, sans entraîner ou même nécessiter des modifications majeures de leur fonctionnement, de leur structure (organisation) et de leurs performances »

Attention :1 - Aptitude (le ‘quoi’ ) : quelles «qualités» faut-il avoir pour être interopérable ?2 - Capacité (le ‘comment’) : comment ces «qualités» sont-elles concrètement qualifiées ou quantifiées ?3 - Intégration Interopérabilité

Interopérabilité des Systèmes (1)Interopérabilité des Systèmes (1)

3

5/35


6/35


Four

niss

eurs

Client

s

Acheter Fabriquer Stocker Livrer VendreConcevoir

Stratégique

Tactique

Opérationnel

Exécution

Année

Mois

Semaine

Jour

Temps réel

APS

Optimisation du réseau logistique

Planificationde la production Planification

de la distributionPlanification

des transports

Prévisions

ERPGestion desachats GPAO Gestion

des stocksGestion destransports

Administrationventes

SCEGestiondes entrepôtsGestion des

transports

Gestion descommandes

MES

Internet / EDI

SCADA

DC

CAOCalcul

SGDT

GED

PDM

4

7/35


Inspired from J-.R.Ruault - AFIS

8/35

Interopérabilité des Systèmes (2)Interopérabilité des Systèmes (2)… un mot à la mode… mais de vrais besoins (langage de la Maitrise d’ Ouvrage MOA)

Le système est compatible avec ses systèmes à l’interface ou à défaut possède la capacité à l’être ponctuellement (comportementale, structurelle et fonctionnelle, normative, réglementaire, technique, …)Le système inter opère harmonieusement avec ses systèmes à l’interface pour remplir sa mission et possède la capacité de se piloter, de s’adapter ou d’anticiper ponctuellement des problèmes. Ne pas oublier que plus globalement, le système impacte aussi, sans nécessairement le vouloir, d’autres systèmes avec des effets plus ou moins voulus et néfastesLe système reste autonome (voire indépendant) des autres systèmes en termes de gouvernance, de pilotage, de capacité à s’auto évaluer, à se réparer, à assurer sa survie…

5

9/35

Interopérabilité des Systèmes (2)Interopérabilité des Systèmes (2)… un mot à la mode… mais de vrais besoins (langage de la Maitrise d’ Ouvrage MOA)

10/35

Interopérabilité des Systèmes (3)Interopérabilité des Systèmes (3)… besoins que l’on traduit par des exigences (langage de la Maitrise

d’Œuvre MOE) qu’un système doit respecter…Exigences fonctionnelles : que doit faire le système ?Exigences non fonctionnelles : comment le système doit-il le faire effectivement ? (contraintes, exigences opérationnelles, de sûreté, …)

… qui vont ensuite guider la conception…

… et qui sont relatives à tout son cycle de vie, quelle que soit sa configuration et sa situation …

Objectif : assister ce Maitre d’Œuvre… Améliorer et outiller l’approche d’Ingénierie Système (IS [ISO 15288, EIA632, ISO1220, NASA Hand Book, BKCase,…]) pour concevoir des systèmes en prenant en compte la problématique de l’interopérabilité : Modéliser, Vérifier, Valider, Justifier, Evaluer, Optimiser, Décider…

6

11/35

Ingénierie Système (1)Ingénierie Système (1)Définition

“General methodological approach that includes all the appropriate activities to design, develop and test a system which both provides an economical and competitive solution to the needs of a customer and also satisfies all stakeholders”

L’IS est une approche …Multi disciplinaire : autant d’expérimentations que de projets ou de personnes…Multi culturelle : autant d’avis que de personnes…Multi formalismes : autant de langages de modélisation que de projets ou de personnes…Guidée par des modèles… mais qui s’ignore en tant que telle…Standardisée et éprouvée…

� Dit traiter l’interopérabilité mais sans la formaliser…

12

Ingénierie Système

Ingénierie Système (2)Ingénierie Système (2)

Réalisation : business engineering

Besoins Produit/Service

Intégration Système

To qualify the system

To verify the integration

To assembly

To get the components

To developp To manufacture To reuse To buy

To analyze & definethe need

To define technicalrequirements

To design organicarchitecture

To design functionnalarchitecture

To optimizeTo verify & validate

To evaluate & optimize

7

13ISO 15288:2008

Ingénierie Système (3)Ingénierie Système (3)models Validation

Validation

Verification

Validation

Verification

Verification

Requirements Analysis

Functional Design

Architectural Design

Stakeholder Requirements Definition

models

models

System specifications

Evaluation / Optimisation



ok

Syst

em E

ngin

eerin

gSy

stem

Eng

inee

ring

Sub System EngineeringSub System Engineering

Verification


Validation

Sub Systems specifications

n

y

14

InteropérabilitéInteropérabilité et IS : et IS : systèmesystème [à / pour] faire[à / pour] faire

8

15/35

InteropérabilitéInteropérabilité et IS : et IS : que faire pour assister ce MOE ?que faire pour assister ce MOE ?

Modéliser, Vérifier, Valider, Justifier, Evaluer, Optimiser, Décider…

Verrous

Conceptuels : modèles et langages de modélisation (génériques, métier, sémantique, pragmatique), transformation de modèle, alignement de modèles, vérification et validation de modèles, modélisation des exigences, évaluation et optimisation de solutions, définition de modèles décisionnels, de méthodes d’aide à la décision, …

Organisationnels : usages et compétences, gestion des configurations, gestion des exigences, impact du MBSE sur les méthodes et les espaces de travail, aspect collaboratif, multi acteurs et multidisciplinaire dans les processus, lien Ingénierie Système / Ingénierie des Métiers/ Intégration Système, …

16/35

Des pistes de recherche intéressantes … Des pistes de recherche intéressantes …

Enrichissements conceptuels et de sémantique opérationnelle de langages (eFFBD, SysML, CORE 7, MODELICA V3, …) et de cadres de modélisation (TOGAF, MODAF, DoDAF, NAF, …)

Introduction progressive de moyens de vérification formelle, d’assistance à la validation, mise en œuvre de la simulation sur de nouveaux types de maquettes numériques…

Démarche d’Ingénierie Système Dirigée par les Modèles (MBSE), techniques de transformation et de raffinement de modèles hétérogènes, techniques de maquettage assisté…

Ontologie de l’IS, ontologies de ou pour l’interopérabilité, annotation sémantique de modèle…

Démarches et support de déploiement, CMMI, modèles de maturité de systèmes, repenser la systémique (Système de Systèmes)…

9

17/35

… et des résultats (1)… et des résultats (1)

Interopérabilité : travaux orientés souvent sur l’interopérabilitéet les SI mais quid des systèmes ?Des projets européens : IDEAS, INTEROP-NoE (Interop-Vlab),

ATHENA, ABILITIES FUSION, GENESIS, Commius, …Des frameworks Des modèles de maturité

Name Reference

IDEAS interoperability Framework [IDEAS 2003]

European Interoperability Framework [IDABC 2004] & [IDABC 2008]

INTEROP-NOE European Interoperability Framework [INTEROP-NOE 2007]

ATHENA Interoperability Framework [ATHENA 2007a]

ATHENA Business Interoperability Framework [ATHENA 2007b]

E-Health Interoperability Frameworks [NEHTA 2007]

Name Reference

SPICE [ISO 2004]

LISI [C4ISR 1998]

OIM [Clark et al. 1999]

LCIM [Tolk et al. 2003]

EIMM [ATHENA 2007c]

Une communauté de recherche multi disciplinaire s’est créée, se structure et prend des initiatives…

Tableaux extrait du rapport de fin de première année C.Cornu - Eurocopter 2010

18/35

… et des résultats (2)… et des résultats (2)

Ingénierie Système : des standards existent, quelques publications académiques, mais surtout des ‘applications’ : encore peu de travaux de formalisation réellement convaincants…

Name ReferencesPrescriptive

modelsModel

constructName References

Model construct

Field

MIL-STD-499B [DoD 1994] X NASA SE Handbook [NASA 2007] X Aerospace

IEEE 1220 [IEEE 2005] X BNAE RG.Aéro 000 77 [BNAE 2005] X Aerospace/Aeronautics

EIA/IS 632 [EIA 1999] X BNAE RG.Aéro 000 40 [BNAE 1999] X Aerospace/Aeronautics

EIA 632 [EIA 2003] X ECSS-E-ST-10C [ECSS 2009] X Aerospace

ISO/IEC 15288 [ISO 2002] X Guide for ITS [USDT 2009] X Transport

ISO/IEC TR 19760 [ISO 2003] X



Découvrir et comprendre l'IS [AFIS 2009] X

INCOSE SE Handbook [INSOSE 2010] X

Tableaux extrait du rapport de fin de première année C.Cornu - Eurocopter 2010

Une communauté d’industriels et de chercheurs existe et

entretient maintenant un « vrai et bon » dialogue…

10

QQUELSUELS SONTSONT LESLES BESOINSBESOINS AUXQUELSAUXQUELS NOUSNOUSNOUSNOUS INTÉRESSONSINTÉRESSONS ICIICI ??

20/35

Interopérabilité des systèmes : Interopérabilité des systèmes : reprenons…reprenons…

Modéliser, Vérifier, Valider, Justifier

Compatibilité : il faut interfacer deux systèmes techniques ou socio techniques.

Outre les approches normatives, et les standards techniques, il n’existe pas à proprement parlé de « modèle d’interface » en IS mais, à défaut, une expérience en conception sur laquelle le MOE se repose.

11

21/35




Interaction : un système évolue dans un super système tapissé d’autres systèmes complexes avec lesquels il interagit pour (continuer à) remplir sa mission mais aussi de façon non voulue… mais c’est aussi la cause d’effets souvent sous estimés, émergents.

Des « modèles d’interaction » entre des systèmes existent mais pas en IS et quid de ces effets ?

22/35




Interaction : un système évolue dans un super système tapissé d’autres systèmes complexes avec lesquels il interagit pour (continuer à) remplir sa mission mais aussi de façon non voulue… mais c’est aussi la cause d’effets souvent sous estimés, émergents.

Autonomie : à l’inverse d’une intégration recherchée, un système interopérable doit rester « maître » en termes de gouvernance et indépendant…

Si des « modèles de gouvernance » existent, comment les généraliser en IS et où s’arrêter ?

12

23/35

Cogitations : Cogitations : une partie du travail en cours…une partie du travail en cours…

Objectif : formaliser, implémenter et valider un modèle d’Interface, Interaction et Autonomie Système (I2A) pour améliorer l’étude de l’interopérabilité d’un système et la généraliser à tout processus d’IS

Impacts sur : l’ingénierie des exigences et sur la conception de l’architectures : nouveaux référentielsles moyens et outils de modélisation (méthodologiques, conceptuels, informatiques) : extensionsles moyens et techniques de V&V : formel, simulation distribuée

24/35

Cogitations : Cogitations : une partie du travail en cours…une partie du travail en cours…

Objectif : formaliser, implémenter et valider un modèle d’Interface, Interaction et Autonomie Système (I2A) pour améliorer l’étude de l’interopérabilité d’un système et la généraliser à tout processus d’IS

Impacts sur : l’ingénierie des exigences et sur la conception de l’architectures : nouveaux référentielsles moyens et outils de modélisation (méthodologiques, conceptuels, informatiques) : extensionsles moyens et techniques de V&V : formel, simulation distribuée

À étudier (collaborations ?)Les ontologiesLes moyens et techniques d’optimisation et d’évaluation : modélisation de problèmes, mise en œuvre La capacité de décision de l’acteur MOE face au MOA puis face aux Métiers et aux intégrateurs, de l’architecte système…

13

25/35

Cogitations (1)Cogitations (1)

Mission

: le con

cept

eur do

it…

1) Concevoir des solutions permettant le transport de flux (éventuellement leur traitement : adaptation, interprétation, mise en forme, …)

... venant d'une source...Caractéristiques fonctionnelles (Architecture fonctionnelle), structurelles

(Architecture organique), comportementales (dynamique de l'objet -scénarios opérationnels - modèles à état - diagramme de modes - ...), d’interopérabilité, de temps/espace/forme et décrites dans des modèles…

… allant vers une ou plusieurs cibles.........dans un contexte (le sur système)… en mettant en œuvre des fonctions et des attitudes (émettre vers cible(s),

recevoir d’une source, transporter un flux, transformer (adapter le flux, interpréter, …)

2) Vérifier que deux systèmes n’échangeant pas nécessairement de flux n’interagissent pas avec des effets indésirables…

3) Vérifier que, dans un cas comme dans l’autre, les autonomies respectives de la source, de la cible (voire du sur-système) ne sont pas dégradées.

26/35


1. Respecter les référentiels d'exigences fonctionnelles et non-fonctionnelles

Du sur système (du bloc système courant)De la cible (si existant)De la source (si existant)Du système dans son contexte

2. Répondre aux exigences dites d'interopérabilité des objets source et destination

CompatibilitéInter opérationAutonomie

Objectifs

: le c

once

pteu

r sa

ura

qu’il a

bi

en fait les ch

oses

si i

l arrive

à…

14

27/35






Objectifs

: le c

once

pteu

r sa

ura

qu’il a

bi

en fait les ch

oses

si i

l arrive

à…

Exigences fonctionnelles : ce que le système doit faireExigences non fonctionnelles : comment le système doit le faire

Exigences de performance Exigences d'interface

Interfaces physiquesInterfaces fonctionnellesInterfaces organisationnelles

Exigences opérationnelles Modes opérationnels et scénarios opérationnelsExigences d'ergonomie et de facteurs humainsExigences de sûreté de fonctionnement (sécurité, fiabilité, disponibilité, maintenabilité)Exigences de sécurité de l'informationExigences d'environnement opérationnelExigences de moyensExigences de transport et de stockageContraintes

Contraintes physiquesContraintes de conception et de réalisationContraintes de réserve et d'extensionContraintes de mise en serviceContraintes de retrait de serviceContraintes de soutien / maintenance et de documentationContraintes de productionContraintes de réglementationContraintes de coûts et de délai du produit

Exigences de validation et de certification



Interfaces physiquesInterfaces fonctionnellesInterfaces organisationnelles

Exigences opérationnelles Modes opérationnels et scénarios opérationnelsExigences d'ergonomie et de facteurs humainsExigences de sûreté de fonctionnement (sécurité, fiabilité, disponibilité, maintenabilité)Exigences de sécurité de l'informationExigences d'environnement opérationnelExigences de moyensExigences de transport et de stockageContraintes



28/35






Objectifs

: le c

once

pteu

r sa

ura

qu’il a

bi

en fait les ch

oses

si i

l arrive

à…



Interfaces physiquesInterfaces fonctionnelles Interfaces organisationnelles

Exigences d’interopérabilitéExigences opérationnelles Modes opérationnels et scénarios opérationnelsExigences d'ergonomie et de facteurs humainsExigences de sûreté de fonctionnement (sécurité, fiabilité, disponibilité, maintenabilité)Exigences de sécurité de l'informationExigences d'environnement opérationnelExigences de moyensExigences de transport et de stockageContraintes





Interfaces physiquesInterfaces fonctionnelles Interfaces organisationnelles

Exigences d’interopérabilitéExigences opérationnelles Modes opérationnels et scénarios opérationnelsExigences d'ergonomie et de facteurs humainsExigences de sûreté de fonctionnement (sécurité, fiabilité, disponibilité, maintenabilité)Exigences de sécurité de l'informationExigences d'environnement opérationnelExigences de moyensExigences de transport et de stockageContraintes



15

29/35


Deux systèmes interagissent volontairement Modèle d’interface fonctionnelle, physique (machine/machine), organisationnelle et homme/machine

Deux systèmes peuvent interagir de manière non nécessairement voulue

Peut se concrétiser sous forme de défauts observables dans les domaines physique, temporel, humain/social, financier, … Avec des effets néfastes, voulus mais absents, présents et souhaités, voulus mais insuffisants ou excessifsSe modélise dans certains de ces domaines par la notion de champs [Mann, …], de relations par exemple d’influence [Mintzberg, …] (liée à l’autorité, la délégation, la confiance,…), …

Deux systèmes restent autonomes (to be defined)

30/35


Verrous…

Information nécessaire distribuée dans des modèles hétérogènes

Langages de modélisation conceptuellement « incomplets » ou plutôt « insuffisants »

Résultat difficile à vérifier, à évaluer et à optimiser en conception, encore plus difficile à valider : connaissance insuffisante et incertaine, se précisant au fur et à mesure de la conception

Ne parlons même pas d’aider à prendre une décision puisque « le tout » reste de qualité incertaine…

16

31/35

Cogitations (5) : Cogitations (5) : liens avec les travaux actuelsliens avec les travaux actuels

Formalisation d’exigences sous forme de propriétés prouvables quel que soit le modèle cible [LUSP et compagnie…]

Vérification via les techniques développées dans l’équipe [Mallek et al. 2010] [Hong Viet et al. 2010]

Contribution à la validation via une technique de simulation distribuée [Rebaï et al. 2009]

Déploiement de processus dans une organisation [Cornu et al. 2010]

Alignement de modèles d’IS par l’usage de Design Patterns [Pfister et al. 2010], …

32

SPF

SAF : domaine du problèmeSAF : domaine du problème

SAF : domaine de la solutionSAF : domaine de la solution

Modèles d’architecture

MOE

Besoins Exigences

Référentiel d’exigences

Cogitations (6) : Cogitations (6) : liens avec les travaux actuelsliens avec les travaux actuels

MOA

Modèles de processus collaboratif

multidisciplinaire

LUSP

Graphes conceptuels

TemporellesA-temporelles

Logique temporelle

Graphes conceptuels

Modèles à état

Graphe des Propriétés

Expertise

Agents interagissant

Dynamiques

SMA

Référentiel des besoins

Extraction / Réécriture / Alignement

Modèle d’exigence

Enrichissements (conceptuels, Sémantique

opérationnelle)

Mécanismes de raisonnement

Formalisation de propriétés

Réécriture

Modèle de référentiel

17

33

Illustration : Illustration : enrichissements conceptuelsenrichissements conceptuels

34

nodei.1

nodei nodei.k.1

nodei.k.2

nodei.k.n

Requirement node (abstract level): from interviews, expertise, standards, norms, reference models:

Rinodei.2

nodei.k

Ri.1

Ri.2

Ri.k Requirement node (more detailed level): from interviews or system-of-interest models

By using knowledge comingfrom the experts: cannot be ‘formally’ proved

Natural language

By using knowledge extracted from model: contextualised and provable

CREDI (LUSP)

nodei

nodej

nodeknodek

Illustration : Illustration : modèle de référentiel / d’exigencemodèle de référentiel / d’exigence

18

35

nodei.1

nodei

nodei.k.1

nodei.k.2

nodei.k.n

Ri nodei.2

nodei.k

Ri.1

Ri.2

Ri.k

Property Pi

Properties Pi.k.1, Pi.k.2,

... Pi.k.n,

Property Pi.1

Property Pi,k

Property Pi,2

Rewriting rule from nodei to property PiIf (nodei .language = ‘Natural Language’) then

referencer ← referencepC ← ℵ(nodei) = { nodej ∈ N / ∃ linkk ∈ L with linkk=(nodej, nodei) }E ← VrR ::= < type, θc , θe , θi , Tp > where:

type = ‘implies’ θc : τ subRequirementsθe : τ localConditionθi ← 0Tp = C ∩ E

I = ∅End if

Interprétation : Interprétation : vers la vérificationvers la vérification

36

P3::=(∀ s∈Tasks, ∃ h ∈ personRessources,taskHasResponsible (s) = h /taskisUndertheAutorityOf(h))

Exemples de référentiel d’exigences Exemples de référentiel d’exigences / propriétés/ propriétés

Le système : un processus organisationnel

19

37

P4::=(∀ s∈Tasks, sentMessageFlow (s) <> φ⇒ m ∈ sentMessageFlow (s)

∃! m’∈ sentMessageFlow (s), feedbackMessageFlow(m)=m’)

P5::=(« Le temps d’exécution d’une activité donné après la collaboration doit correspondre au temps d’exécution d’avant la collaboration en considérant une variation positive acceptable »)

P1::=(« Le partenaire récepteur a une connaissance de la sémantique des données envoyées par le partenaire émetteur »)

P2::=(∀ s∈Tasks, ∃ M ∈ MachineRessources,RessourceMissionDefinition(M) = ‘Translate’ )

P3::=(∀ s∈Tasks, ∃ h ∈ personRessources,taskHasResponsible (s) = h /taskisUndertheAutorityOf(h))

Exemples de référentiel d’exigences Exemples de référentiel d’exigences / propriétés/ propriétés

38

Meta MetaModel (UML)

Meta model

System-of-interest models

Conform to

Modelling view (System/Properties)

Checking

Proof language

Conform to

Conform to

Conform to

Transformation

Proof tool

SE modelling languages

Rewriting rules model (ATL)

(generic)


(specific)


(specific)

état attente

positi on clé : i (E)

état attente code

code bon (E)

état attente pos. D

état moteur tourne

posi ti on clé : D

posit ion cl é : 0

état véhicul e déplacement

code erroné

demander code (A)

fourni r contact ( A)

démarrer

arrêter moteur

r apport on

coupl er moteur / boîte

S2,0 S3,0S1,0

A

B

A

CB ou C

S4,1

A

A

B ou C

B ou C

m3m2

courgettes

frais es

crêm efraîche

pommesde terre

légum esprêts

plat pr êtà cuire

éplucher

cuire

présenter

découper

cui sson

m1

e4

e3

e2

e1

condimente5?

s1

s2

s3

c3c3c1

art del a table

ExternalInput

ExternalOutput

1. SerialFunction

2. M ul ti-exi tFunction

3. Function inConcurrency

Data 1

4. Function inM ul ti-exi tConstruct

5. Function inan Iterate

[ before thi rd time ]

Data 2

[ else

]

6. OutputFunction

Data 3Data 5

Data 4

Nee dle su bstrate di spe ns...

Thermal cond

uctor

Magn eti c fi el d

Bowl eje ctor

Need le S R di sp ens in g

Bowl l oa der

Bowl holde r

COM.1.1

Bowl i n proc ess

Comp one nt

COM.1.2

Bowl stack er

Compo nen t

COM .1 .3

Bowl wa ste

Comp one nt

COM.1 .4

H eater

Compo ne nt

COM.1.5

Ma gn et

Compon en t

COM.6

Rea gen te r s tatio n

Compon en t

COM.1 0

Sub stra tedi sp ens er

Compo nen t

Ci rcul ati onmec ha ni sm

S yste m

Date:Fri da y 6 F eb 0 4

Autho r:T ri al Use r

Number:

COM.1Na me:

( Tria l) Bowl han dler

Transformation Transformation de modèlesde modèles

20

39

Concepts lattice Relations lattice

Transformation Transformation de modèlesde modèles

40

Needle substrate dispens...

Ther

mal con

duct

or

Magnetic field

Bowl ejector

Needle SR dispensing

Bowl loader

Bowl holder

COM.1.1

Bowl in process

Component

COM.1.2

Bowl stacker

Component

COM.1.3

Bowl waste

Component

COM.1.4

Heater

Component

COM.1.5

Magnet

Component

COM.6

Reagenter station

Component

COM.10

Substratedispenser

Component

Circulationmechanism

System

Wait

Bowl ejector(s)

Waste ready

ejection

Store

storageOK

No ejection

initWaste

replyReception

replyFinish

A behaviouralmodel of the Bowl wastecomponent

A Physical Block Diagram (© CORE 6)

TransitionState

T

Behaviour

Concepts lattice (partial)

Component

LinkAttribute

FiringCondition

Relations lattice (partial) Relation(T,T)

inTransition(2,Transition, State)

stateOf(2,State,Component)links(2,Link,Component)

outTransition(2,Transition, State)

hasAttribute(2,T,Attribute)

ModelCG (partial)

stateOf State: Waste_ready

links

Component: Bowl_waste

Rewrit

ing

Link: Bowl_elector

Transition: Tr2

outTransition

hasAttribute

FiringCondition: ejection

Re w

ritin

g

Conforms to

Meta Model

Model

Conforms to

Conforms to

21

CCONCLUSIONONCLUSION : : PROJETSPROJETS ENEN PERSPECTIVESPERSPECTIVES

42/35

SynthèseSynthèse

« … assister l’homme dans des tâches à haute valeur ajoutée cognitive : spécifier, concevoir, développer, vérifier, valider des systèmes complexes »

Contribution recherchéeAdopter plus étroitement une vision Système pour l’interopérabilitéProposer un méta modèle I2A permettant de voir l’interopérabilité comme un problème d’interface, d’interaction et d’autonomieEssayer de prendre du recul, de formuler et de proposer de résoudre des verrous transversaux avec une approche multi disciplinaire (thèses)Champs d’application et d’investigation : systèmes techniques, système de systèmes

ISOE / KID : perspectives de collaborations et des projets…

22

43

Application services

ArchitectureManagement

Services

SE Modelling toolSE Modelling tool

Proof assistant(Cogitant 5.1)

Simulation or evaluationtool, …

Property modellingLanguage (CREDI)

PropertiesReferenceMatrix

UPSL-SE (Eclipse plugin)

The system of interest

Requirements model

Worflow(proof management

and traçability)

Implementationapproach

Models transformation (ATL, XSLT)

Model checking(UPPAAL, PVS, STEP, SMV…)

StudiesRepositoryFuture services

CORE, MD Work Bench, Artisan, System Architect, …

Conceptualgraphs

Behaviouralmodel BM1

Behaviouralmodel BMn

Communication services

Application services

System model

Translated model

Perspectives : projet LUSPPerspectives : projet LUSP--ISIS

44/35

Perspectives : projet SICAPerspectives : projet SICA

Ingénierie de Système de Systèmes

Démarche multi disciplinaire et multi métiers non nécessairement perçue de manière homogène par les acteurs

Processus opératoires (publics ou privés) éphémères

Hétérogénéité des vues, des modèles

Evolutivité / inter dépendance des langages de modélisation

Environnements de travail collaboratifs encore balbutiants… désolé…

Ne pas développer de nouveaux outils mais assurer l’interopérabilité d’outils existant dans un environnement de travail collaboratif, adaptatif, ouvert et évolutif (le rêve…)

23

45/35

Projet SICA : besoinProjet SICA : besoin

Disposer d’une plateforme (conceptuelle, méthodologique et outillée) de gestion du cycle de vie d’un SdS

Couvrir à la fois le phasage du cycle de vie système (des systèmes le composant) et l’approche processus préconisée et normaliséeMaitriser l’interopérabilité : dynamique, ouverture, collaborative, adaptative

Langages, modèles, processus, organisations impliquées Outils : utiliser des outils existants, des versions, sans réinventer la roue

Réagir ‘à la volée’

De fait… cette plateforme est elle-même un système de systèmes et doit être conçue comme tel…

46

System of Systems life-cycle

management platform

Sos Integration

Syst

em q

ualificat

ion

Asse

mbl

ing

/ Co

nnec

ting

Verif

icat

ion

(SoS

conf

orm

ance

)

Syst

em in

itialisat

ion,

...

SoS Engineering

Requ

irem

ents

eng

inee

ring

Partne

rs / sub

sys

tem

s

char

acte

rizat

ion

Partne

rs / sub

sys

tem

s re

sear

ch a

nd

char

acte

rizat

ion

Func

tionn

al/ Ar

chite

ctur

al

design

Proj

ect pl

anni

ng

Verif

icat

ion

/ Va

lidat

ion

Reso

urce

s m

anag

emen

t

Sos Dismantling

Reus

ing

Histo

ry

Traini

ng, ...

Sos Operation

Dec

ision

mak

ing

Traini

ng

Syst

em e

volu

tion

cont

rol

SoS

gove

rnan

ce

Available tools (from Research / Industry)

WW

W

Distant web services La plateforme cibleLa plateforme cible

Processes management services (workflows, …)

Platform management

services

Models management

services

Projects management

services

Ontology management

services

Models ProcessesEngineering Data

BasesProject

Data BasesOver

Data Bases

Interoperability management services (organisation, conceptual, technical)

Methodsmanagement

services

TechnicalData Bases

24

47

System of Systems life-cycle

management platform

Sos Integration

Syst

em q

ualificat

ion

Asse

mbl

ing

/ Co

nnec

ting

Verif

icat

ion

(SoS

conf

orm

ance

)

Syst

em in

itialisat

ion,

...

SoS Engineering

Requ

irem

ents

eng

inee

ring

Partne

rs / sub

sys

tem

s

char

acte

rizat

ion

Partne

rs / sub

sys

tem

s re

sear

ch a

nd

char

acte

rizat

ion

Func

tionn

al/ Ar

chite

ctur

al

design

Proj

ect pl

anni

ng

Verif

icat

ion

/ Va

lidat

ion

Reso

urce

s m

anag

emen

t

Sos Dismantling

Reus

ing

Histo

ry

Traini

ng, ...

Sos Operation

Dec

ision

mak

ing

Traini

ng

Syst

em e

volu

tion

cont

rol

SoS

gove

rnan

ce

Available tools (from Research / Industry)

WW

W

Distant web services La plateforme cibleLa plateforme cible

Processes management services (workflows, …)

Platform management

services

Models management

services

Projects management

services

Ontology management

services

Models Processes Engineering Data Bases

ProjectData Bases

OverData Bases

Interoperability management services (organisation, conceptual, technical)

Methodsmanagement

services

TechnicalData Bases

48/35

Le projet SICA ?Le projet SICA ?

SICA : Solution pour l’Interopérabilité Collaborative et Adaptative

Se focalise sur l’étape d’ingénierie d’un système de systèmes

Objectifs : lever quelques unes des contradictions ou verrousCaractère éphémère des processus collaboratifs de conception vs. Caractère normatifHétérogénéité des langages de modélisation vs. nécessité de ces langagesApproches génériques vs. Approches métiersOrganisations (distribuées, spécialisées, évolutives, … avec leurs objectifs propres) vs. Organisations collaboratives (objectifs communs et mission partagées)

25

49

DémarcheDémarche

)

Fédération

)

Plate forme fédérative

Modèles d’entreprise, processus, réseaux,

usagesModèles Système à faire

Langages de modélisationCadres (référentiels,

normatifs)Guides méthodologiques

Outils / plate formes / Réseau de communication

/ Internet / Intranet

Services : adaptation / transformation /

hétérogénéité / agilité / V&V / …

Produit (Système de Systèmes à faire)

Organisation virtuelleSystème de Systèmes pour faire(Processus collaboratifs et publicsEntreprises et Unités Organisationnelles impliquées, Logiques réseau des partenaires)

Outils supports(partie du Système de Systèmes pour faire)

Concepts supports

Processus

Infrastructures Langages

Métier

Mécanismes

50/35

Des pistes d’études proposées…Des pistes d’études proposées…Techniques de modélisation pour les SdS

Modélisation « collaborative » : multi langages et multi métiersEnrichissement conceptuels, ontologies, annotations sémantiques de modèles, systémique

Techniques de vérification et d’aide à la validation : mathématisation/formalisation des concepts sous-jacents de l’IS, introduction de mécanismes de theorem proving, de model checking, de simulation distribuée, aide à l’expertise métier, …

Techniques de manipulation de modèlesAlignement / extraction / comparaison de modèles/méta modèles, transformation de modèles à la volée, notion de méga modèle, d’hyper modèle…

Moyens et techniques à prendre en compte : table tactile, serious gaming, environnement virtuel de simulation, interface homme machine « intelligente »…

Documents

IINTEROPÉRABILITÉNTEROPÉRABILITÉEETT IINGÉNIERIE SS