Aide à la conception de Système d Information Collaboratif, support de l interopérabilité des entreprises

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1 Aide à la conception de Système d Information Collaboratif, support de l interopérabilité des entreprises Jihed Touzi, Frédérick Bénaben, Hervé Pingaud Thèse soutenue au Centre de Génie Industriel - 9 novembre 2007

2 Plan de l exposé Contexte collaboratif entre entreprises Problématique de l hétérogénéité en conception Définition d une architecture pour l interopérabilité dans un contexte fédératif : le SIC Mécanismes de transformation de modèles comme base de l ingénierie de conception de SIC Conclusion et perspectives -2-

3 Contexte et Objectifs des travaux Problème Comment caractériser une collaboration entre des partenaires? Quelle solution d architecture logicielle pour supporter les exigences de la collaboration et comment la définir? Comment naviguer d un niveau métier à niveau d application? un Partenaire 1 Partenaire 3 Partenaire 2 Partenaire n Alignement Collaboration des partenaires Spécification de la solution Niveau métier Niveau application -3-

4 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) -4-

5 Exemple de processus collaboratif Modèle de processus BPMN -5-

6 Exemple de processus collaboratif Processus de passage d un étudiant d une université A vers une université B Business Process Modeling Notation (BPMI, 04) -6-

7 Plan de l exposé Contexte collaboratif entre entreprises Problématique de l hétérogénéité en conception Définition d une architecture pour l interopérabilité dans un contexte fédératif : le SIC Mécanismes de transformation de modèles comme base de l ingénierie de conception de SIC Conclusion et perspectives -7-

8 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 -8-

9 Hétérogénéité des modèles F Modélisation d entreprise F Modélisation des S.I. Vue informationnelle Formalisme BPMN Vue fonctionnelle Vue fonctionnelle Vue organisationnelle Vue des ressources C E E C Vue structurelle Vue comportementale Formalisme UML Vue architecturale Vue fonctionnelle D B A D A B 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 -9-

10 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. Service Oriented Architecture (SOA) 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. PIM4SOA (Benguria et al, 06) : Services, Informations, Processus et Qualité S4 S3 SI S1 S2-10-

11 Architecture collaborative orientée services +appelé par +génère +utilise +sortie +entrée +fait appel à -11-

12 Plan de l exposé Contexte collaboratif entre entreprises Problématique de l hétérogénéité en conception Définition d une architecture pour l interopérabilité dans un contexte fédératif : le SIC Mécanismes de transformation de modèles comme base de l ingénierie de conception de SIC Conclusion et perspectives -12-

13 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. Communicante Niveaux de maturité 2. Ouverte collaborative 3. Fédérée 4. Interopérable (IEC,05) -13-

14 Un médiateur pour l interopérabilité des SI Data Service 1 Entreprise A Information System médiateur Service 3 Entreprise B Information System Pilotage de processus collaboratif Transformation de messages Service 2 Service 3 Annuaire de services Services à valeur ajoutée Service 2 Service 1 Service 2 Architecture orientée services (SOA) Service 1 Information System Entreprise C Service 3 l interopérabilité est effective si l interaction entre deux systèmes peut au moins avoir lieu sur les trois niveaux : données, applications et processus métier avec une sémantique métier définie (Chen & Doumeingts, 03) BPMN UML Architecture dirigée par les modèles (MDA) -14-

15 Plan de l exposé Contexte collaboratif entre entreprises Problématique de l hétérogénéité en conception Définition d une architecture pour l interopérabilité dans un contexte fédératif : le SIC Mécanismes de transformation de modèles comme base de l ingénierie de conception de SIC Conclusion et perspectives -15-

16 Conception logicielle basée sur les modèles Notre Étude Branche Métier Branche Technique 1? Modèle métier CIM Modèle logique PIM 2 Spécifications techniques PM CIM : Computation Independant Model Enrichissement de modèle logique 3 4 Modèle technique PSM PIM : Platform Independant Model PM : Platform Model PSM : Platform Specific Model Model Driven Architecture (OMG, 03) -16-

17 Morphisme de langages méta-modèle A M1 méta-modèle B M2 «mapping» M3 transformation modèle A (Niveau métier)? modèle B (Niveau logique) -17-

18 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 -18-

19 Définition des règles de transformation Trois catégories de règles qui correspondent aux trois vues :??? Génération 5 règles de la 2 règles Génération 9 règlesde la vue services vue processus Associations entre les classes UML? -19-

20 Règles de liaison entre éléments générés Modèle source Modèle cible 1 Utilise 1 Utilisé par 1 Génère 1 Généré 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 -20-

21 Structure générale du prototype Intalio Designer : Modélisation de processus métier Récupération de fichier XML de processus ATL : Définition et exécution des règles de transformation Génération de fichier UML TOPCASED : Visualisation de modèle UML -21-

22 Scénario de fonctionnement du prototype Méta-modèle XML Méta-modèle de processus collaboratif Méta-modèle de UML profil UML (SOA) Injecteur ATL respecte transformation respecte respecte transformation stéréotypé avec Visualisation Avec TOPCASED 1 Modèle XML 2 Modèle de processus collaboratif 3 Modèle de SIC (UML) 4 Espace technique des transformations avec ATL Fichier XML de processus Intalio Diagramme de classe UML -22-

23 Plan de l exposé Contexte collaboratif entre entreprises Problématique de l hétérogénéité en conception Définition d une architecture pour l interopérabilité dans un contexte fédératif : le SIC Mécanismes de transformation de modèles comme base de l ingénierie de conception de SIC Conclusion et perspectives -23-

24 Positionnement (Structure des travaux de Interop) Ontologies Ateliers de configuration des processus (Darras, 04), (Dolidon & Pingaud, 07) sémantique sémantique Ateliers de médiation sémantique (Izza, 06) Modélisation d entreprise syntaxique Architectures et plate-formes Ateliers de transformation de modèles (Grangel, 07), (Touzi,07) -24-

25 Conclusion Proposition d un ensemble de règles de transformation et de deux métamodèles pour le passage d un niveau métier (BPMN) vers un niveau logique (UML). Réalisation d un prototype de transformation de modèles pour démontrer la pertinence de nos propositions 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. Branche Métier Modèle BPMN CIM Modèle UML stéréotypé PIM Branche Logique Solution de médiation en SOA Modèle technique PSM Notre Étude Branche Technique spécifications techniques -25-

26 UML UML UML, XML?? Génération de modèles ESB + Description de services Description de données Processus collaboratif BPMN Connaissances sur la collaboration Transformation de modèles (UML profile for SOA) Vue de processus Vue services Vue informationnelle Modèle SOA Transformation de modèles (UML profile for ESB) Exécution de processus Description de services Modèle ESB Présentation à la session commune GT IS3C WS-ESB? et ECI- GdR BPEL Macs journées WSDL d AIX. Description d ESB WS-? Description (données+messages) XSD Génération de fichiers et implémentation ESB -26-

27 Perspectives (Travaux HDR Frédérick BENABEN) Connaissances sur la collaboration des partenaires Spécification et Développement d un Enterprise Service Bus (ESB) Thèse V.Rajsiri Modèle BPMN Solution de médiation en SOA Spécifications techniques ( ) Modèle UML stéréotypé Thèse S.Truptil ( ) + Projet ISyCri (ANR/CSOSG) ( ) Processus flexibles et étude d un cas d application dans le domaine de gestion des crises Modèle technique PSM Projet JOnES (ANR/RNTL) ( ) -27-

28 Merci pour votre attention -28-