Aide à la conception de Système d’Information Collaboratif, support de
l’interopérabilité des entreprises
Thèse soutenue au Centre de Génie Industriel - 9 novembre 2007
Jihed Touzi, Frédérick Bénaben, Hervé Pingaud
-2-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Plan de l’exposé
• Contexte collaboratif entre entreprises
• Problématique de l’hétérogénéité en conception
• Définition d’une architecture pour l’interopérabilitédans un contexte fédératif : le SIC
• Mécanismes de transformation de modèles comme base de l’ingénierie de conception de SIC
• Conclusion et perspectives
-3-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Contexte et Objectifs des travaux
Spécification de la solutionCollaboration des partenaires
Niveau métier Niveau application
• Problème
• Comment caractériser une collaboration entre des partenaires ?
• Quelle solution d’architecture logicielle pour supporter les exigences de la collaboration et comment la définir ?
Alignement
• Comment naviguer d’un niveau métier à un niveau d’application ?
Partenaire 1Partenaire 1
Partenaire 3Partenaire 3
Partenaire 2Partenaire 2
Partenaire nPartenaire n
-4-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Description du contexte collaboratif des entreprises
• Nécessité de prendre en charge plusieurs aspects de la collaboration :
• Des aspects organisationnels : Qui sont les acteurs de la collaboration ?
• Des aspects fonctionnels : Comment souhaitent-ils collaborer ? Quels événements rythment la vie de la collaboration ?
• Des aspects informationnels : Quelles informations échangent-ils?
« un processus représente l’organisation d’un ensemble finalisé d’activités effectuées par des acteurs et mettant en jeu des entités » (Morley, 02)
-5-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Modèle de processus BPMN
Exemple de processus collaboratif
-6-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Business Process Modeling Notation (BPMI, 04)
Processus de passage d’un étudiant d’une université A vers une université B
Exemple de processus collaboratif
-7-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Plan de l’exposé
• Contexte collaboratif entre entreprises
• Problématique de l’hétérogénéité en conception
• Définition d’une architecture pour l’interopérabilitédans un contexte fédératif : le SIC
• Mécanismes de transformation de modèles comme base de l’ingénierie de conception de SIC
• Conclusion et perspectives
-8-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Langages, modèles et méta-modèles
• Un langage est composé de :
• Une syntaxe qui repose sur un vocabulaire et des règles de grammaire,relatifs aux éléments de modélisation.
• Une sémantique qui définit le sens des éléments de modélisation.
• Un modèle est une combinaison restreinte d’éléments de modélisation d’un langage, construite dans un but précis.
• Un méta-modèle fixe la syntaxe liée à un langage de modélisation.
Problème :
Multiplicité des langages (niveaux métier et logique) Hétérogénéité des modèles
-9-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Modélisation des S.I.
Vue structurelle Vuearchitecturale
Vuecomportementale
Vuefonctionnelle
Vue fonctionnelle
Modélisation d’entreprise
Vue des ressources
Vueorganisationnelle
Vuefonctionnelle
Vueinformationnelle
BB AA
D
D
C
C
EE
FF
Formalisme BPMN FormalismeUML
Lacunes partielles au niveau des transitions C, D, E et F :• C et D : définition des services• E : définition des droits des acteurs représentés par les lanes• F : définition des données• C, D, E et F : choix d’une architecture de SI
Hétérogénéité des modèles
-10-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Hypothèses de définition du niveau logique
• Besoin de gérer et de maîtriser la visibilité des activités des partenaires dans la collaboration :
• Partie privée (interne) ↔ Partie publique (externe)
• Un service est une fonctionnalité qui apparaît atomique pour le consommateur du service (Vernadat, 06), qui applique un principe de délégation d’exécution.
PIM4SOA (Benguria et al, 06) : Services, Informations, Processus et Qualité
• Définition d’une architecture orientée services
• Gestion des services des partenaires et proposition de services à valeur ajoutée (additionnels).
• Gestion des messages échangés.
• Coordination (orchestration) de l’intervention des services des partenaires.
SIS1
S2
S4
S3
Service Oriented Architecture (SOA)
-11-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Architecture collaborative orientée services
+entrée
+sortie
+génère +utilise
+fait appel à
+appelé par
-12-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Plan de l’exposé
• Contexte collaboratif entre entreprises
• Problématique de l’hétérogénéité en conception
• Définition d’une architecture pour l’interopérabilitédans un contexte fédératif : le SIC
• Mécanismes de transformation de modèles comme base de l’ingénierie de conception de SIC
• Conclusion et perspectives
-13-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Interopérabilité des organisations
L’interopérabilité est caractérisée par l’aptitude de systèmes indépendants à travailler ensemble à moindre effort
(adapté de Konstantas et al, 05)1. Communicante2. Ouverte3. Fédérée4. Interopérable
Niveaux de maturité
collaborative
(IEC,05)
-14-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Architecture dirigée par les modèles (MDA)
BPMNUML
Architecture orientée services (SOA)
Entreprise A
Information System
Entreprise C
Information System
Entreprise B
Information SystemDataService 1
Service 2 Service 3
Service 2
Service 3
Service 1
Service 1
Service 3
Service 2
Pilotage de processus collaboratif
Transformation de messages
Annuaire de services
Services à valeur ajoutée
médiateur
Un médiateur pour l’interopérabilité des SI
l’interopérabilité est effective si l’interaction entre deux systèmes peut au moins avoir lieusur les trois niveaux : données, applicationset processus métier avec une sémantique métier définie (Chen & Doumeingts, 03)
-15-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Plan de l’exposé
• Contexte collaboratif entre entreprises
• Problématique de l’hétérogénéité en conception
• Définition d’une architecture pour l’interopérabilitédans un contexte fédératif : le SIC
• Mécanismes de transformation de modèles comme base de l’ingénierie de conception de SIC
• Conclusion et perspectives
-16-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Conception logicielle basée sur les modèles
Branche Métier Branche Technique
3Enrichissement de modèle
logique
?
Model Driven Architecture (OMG, 03)
Notre Étude
Modèle métier1CIM
CIM : Computation Independant Model
Modèle logiquePIM
2
PIM : Platform Independant Model
Modèle techniquePSM4
PSM : Platform Specific Model
Spécifications techniquesPM
PM : Platform Model
-17-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
transformation
modèle Bmodèle A
(Niveau métier) (Niveau logique)
Morphisme de langages
?
méta-modèle Bméta-modèle A
M1
M3
M2 « mapping »
-18-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Définition des règles de transformation
• Trois catégories principales de règles qui correspondent aux trois vues :
Génération de la vue services
Génération de la vue informations
Génération de la vue processus
? ? ?
-19-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Définition des règles de transformation
• Trois catégories de règles qui correspondent aux trois vues :
Génération de la vue services
2 règles Génération de la vue processus
? ? ?
5 règles 9 règles
Associations entre les classes UML ?
-20-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Règles de liaison entre éléments générés
Modèle source Modèle cible
1 Généré par
1 Génère1 Utilise1 Utilisé par
lien de dépendance
Application d’un algorithme qui permet de déduire les dépendances entre les éléments BPMN et les traduire en des dépendances entre des éléments UML
-21-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Structure générale du prototype
Intalio Designer© :Modélisation de processus métier
ATL© : Définition et exécution des
règles de transformation
TOPCASED© :Visualisation de
modèle UML
Génération de fichier UML
Récupération de fichier XML de processus
-22-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Scénario de fonctionnement du prototype
Fichier XML de processus
Intalio©
Espace technique des transformations avec ATL©
Modèle de processus collaboratif
Méta-modèle de processus collaboratif
respecte
2
transformation
Modèle XML
Méta-modèle XML
Injecteur ATL
respecte
1
Diagramme de classe UML
VisualisationAvec
TOPCASED©
4Modèlede SIC (UML)
Méta-modèle de UML
respecte
profil UML (SOA)
3
stéréotypéavec
transformation
-23-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Plan de l’exposé
• Contexte collaboratif entre entreprises
• Problématique de l’hétérogénéité en conception
• Définition d’une architecture pour l’interopérabilitédans un contexte fédératif : le SIC
• Mécanismes de transformation de modèles comme base de l’ingénierie de conception de SIC
• Conclusion et perspectives
-24-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Positionnement (Structure des travaux de Interop)
Ontologies
Modélisation d’entreprise
Architectures et plate-formes
Ateliers de transformation de modèles(Grangel, 07), (Touzi,07)
Ateliers de configuration des processus(Darras, 04), (Dolidon & Pingaud, 07)
syntaxique
séman
tiquesé
man
tique
Ateliers de médiation sémantique(Izza, 06)
-25-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Conclusion
• Proposition d’une solution logique de médiateur entre systèmes d’information (SOA) dans le but de traiter les niveaux d’interopérabilité : métier, sémantique et technique.
• Réalisation d’un prototype de transformation de modèles pour démontrer la pertinence de nos propositions
• Proposition d’un ensemble de règles de transformation et de deux méta-modèles pour le passage d’un niveau métier (BPMN) vers un niveau logique (UML).
Branche Métier
Branche Technique
Modèle UML stéréotypé
spécifications techniques
Modèle techniquePSM
Modèle BPMN
Notre Étude
Branche Logique
Solution de médiation en SOA
CIM
PIM
-26-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Modèle ESB
Exécution de
processus
Description de services
Description d’ESB
Description (données+messages)U
ML
Processus collaboratif BPMN
BPEL WS-?WSDL XSDWS-ESB?
Modèle SOA
Vue de processus Vue services Vue informationnelleUM
LTransformation de modèles
Transformation de modèles
Génération de fichiers et
implémentation ESB
…….
(UML profile for SOA)
(UML profile for ESB)
Génération de modèles ESB
Connaissances sur la collaborationU
ML
, XM
L ?
?
Description de services
Description
de données+
-27-Présentation à la session commune GT IS3C et ECI- GdR Macs journées d’AIX
Perspectives (Travaux HDR Frédérick BENABEN)
Modèle UML stéréotypé
Spécifications techniques
Modèle techniquePSM
Modèle BPMN Solution de médiation en SOA
Connaissances sur la collaboration des
partenaires
Thèse V.Rajsiri
(2005-2008)
Processus flexibles et étude d’un cas d’application dans le domaine de gestion des crises
Thèse S.Truptil
(2007-2010)
+
Projet ISyCri
(ANR/CSOSG)
(2007-2009)
Spécification et Développement d’un
Enterprise Service Bus (ESB)
Projet JOnES(ANR/RNTL)
(2006-2008)