Sujet de thèse CIFRE RESULIS / LGI2P

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1 Ecole des Mines d Alès Laboratoire de Génie Informatique et d Ingénierie de Production LGI2P Nîmes Sujet de thèse CIFRE RESULIS / LGI2P Titre Domaine De l ingénierie des besoins à l ingénierie des exigences : vers une démarche méthodologique d ingénierie de systèmes complexes et de vérification formelle appliquée pour l informatisation de PMEs/PMIs Le sujet de recherche proposé se place dans le domaine de l Ingénierie Système (IS), de l Ingénierie des Exigences (IE) et de l Ingénierie de Systèmes d Information d Entreprise (ISIE). Il se focalise plus particulièrement sur les processus d ingénierie des besoins, des exigences, de vérification et de validation (V&V) de l IS appliquée ici aux systèmes d information. Mots-clés Ingénierie de Systèmes, Vérification, Besoins, Exigences, Systèmes d Information d Entreprise Contexte de la thèse Dans le cadre d une convention CIFRE Industrie / Recherche, la société RESULIS cherche à développer une méthode et un outillage support pour aider l expression spontanée et la vérification des besoins fonctionnels d une entreprise dans le cadre de l informatisation de ses processus de gestion. Le LGI2P propose de mener à bien les travaux de recherche correspondant au développement et à la validation in situ de certains éléments de cette méthodologie. Ce projet de recherche s inscrit dans la suite logique des travaux entrepris au sein de l équipe ISOE (Ingénierie de Systèmes complexes et d Organisations Interopérables) du LGI2P. Objectifs de la thèse L informatisation de petites PME/PMI (développement spécifique, choix et déploiement d un ERP, urbanisation de SI existants, ) revêt toute une série d enjeux et de risques pour l entreprise.. La maitrise d ouvrage (MOA) d un projet d informatisation dans ces entreprises, souvent constituée d opérationnels volontaires (au sens passionnés), doit décrire le périmètre d évolution souhaité par l entreprise. Elle doit pour cela : Modéliser le fonctionnement actuel et le fonctionnement attendu de l entreprise avant et après l informatisation sachant que celle-ci doit être graduelle voire opportuniste tout en étant maîtrisée de bout en bout. Le MOA doit alors s impliquer dans des activités de modélisation de processus, d organisation existante ou à venir,

2 de données, de scénarios opérationnels décrivant le fonctionnement de l entreprise. Il doit de fait définir les besoins (fonctionnels et non fonctionnels i.e. organisationnels, de performances, de sécurité, ) de l entreprise. Formaliser ensuite ces besoins sous forme d exigences afin de guider le travail de la Maitrise d Œuvre (MOE) en charge des développements et des réalisations. Vérifier la bonne traduction des besoins puis l adéquation de ces exigences pour l entreprise. Cette adéquation consiste alors à s assurer de la cohérence et de l absence d ambiguïtés entre chaque exigence et les modèles de processus opu les modèles de données définis, avec les autres exigences et évaluer leur faisabilité, leur pertinence pour la société, etc. Transmettre enfin ces résultats formels, plus facilement utilisables et possédant ainsi une réelle valeur ajoutée (fiabilité du modèle des exigences, des modèles de processus et des modèles logiques des données nécessaires) au MOE afin de mieux guider, d accélérer et de valider les réalisations. Les acteurs concernés dans l entreprise i.e. les différentes parties prenantes du projet d informatisation, ne savent pas nécessairement exprimer simplement, clairement et exhaustivement leurs besoins sans y être aidés. Ils n ont souvent pas les moyens de lancer des projets d assistance à maîtrise d ouvrage pour obtenir de l aide. De plus, ils ne sont pas nécessairement compétents ni aptes ou disponibles pour utiliser des approches et des outils qui existent actuellement pour définir leurs besoins. En effet, ceux-ci restent complexes à mettre en œuvre et sont de fait difficilement utilisables dans le contexte PME/PMI. Enfin, ces outillages méthodologiques et techniques : Sont difficilement interopérables conceptuellement comme techniquement avec les outils servant ensuite aux développements et réalisations du MOE. Ne sont pas dotés de mécanismes de vérification à la volée relativement simples à mettre en œuvre. Opposent généralement les cultures et les usages du MOE et du MOA. Mettent effectivement en œuvre des techniques et des langages de modélisation différents des langages métiers utilisés dans l entreprise. Il faut enfin préciser les contraintes à prendre en compte qui sont : De guider tout projet d informatisation par un ou des modèles d entreprise (ce qu elle est, ce qu elle veut être) lisibles et compréhensibles, validables et partageables au sein de l entreprise. De respecter l autonomie de l utilisateur final pour décrire ses besoins propres. De devoir mettre à disposition des résultats «globalement interopérables» avec les outils du marché employés par le MOE. Ce projet de recherche a pour objectif de développer les concepts, les mécanismes et une méthodologie de modélisation / vérification des besoins et des exigences d une entreprise de type PME/PMI en vue de son informatisation totale ou partielle, graduelle ou pas. Il se décompose en tâches comme suit : Etude bibliographique : ingénierie des besoins et des exigences de systèmes complexes, modélisation d entreprise, modélisation et vérification de systèmes, ontologies et modélisation / vérification de connaissances

3 Développement d un langage de modélisation simple (s inspirant du langage naturel) mais possédant un pendant formel (langage tiers ou sémantique fermée) pour décrire les besoins d une entreprise (quelles fonctions? pour quelles entités? quels comportements attendus? quelles performances? ) Développer la méthodologie de modélisation et de vérification des besoins à partir d un modèle d entreprise Modélisation de la vue fonctionnelle : il est proposé de définir une surcouche de modélisation au langage BPMN (Business Process Modeling Notation) et de formaliser l approche méthodologique (entre autres par l élaboration de questionnaires et de guides d entretien) pour établir, d une part, une cartographie des processus, d autre part, les modèles des processus visés par l informatisation. Modélisation de la vue informationnelle : il est proposé de s inspirer du cadre de modélisation proposé par Zachman en l adaptant au contexte PME/PMI et aux objectifs de modélisation / vérification des besoins du travail. Une méthode de modélisation / vérification de type NIAM-ORM sera entre autres étudiée. Modélisation de la vue comportementale : il est proposé d utiliser des langages topo-fonctionnels existant en Ingénierie Système pour guider et formaliser la description de scénarios opérationnels en entreprise. Modélisation de la vue des besoins : Il est proposé de fait de s appuyer ici sur le modèle et le langage des besoins définis plus haut. Il sera nécessaire de développer le modèle formel d exigences i.e. de propriétés permettant de traduire ces besoins sous une forme mathématique permettant de vérifier ensuite la cohérence, la pertinence et l adéquation (fonctionnelle et non fonctionnelle) du modèle du système d information proposé. Il est enfin demandé de définir un référentiel de besoins génériques donc réutilisables en fonction du type d entreprise, de besoin, Vérification et validation : il est proposé d utiliser deux types de techniques de V&V. Il s agit de la preuve de propriétés formalisant les exigences (terminaison de processus, échange de données, ) et de la simulation de processus BPMN (BPEL) pour animation et tests. Formaliser le cadre et la démarche méthodologique résultante pour le MOA lui permettant : D analyser, de décrire progressivement et de vérifier/valider les besoins d une entreprise pour un projet d informatisation. De faire passer au MOE des résultats vérifiés et «utilisables» (i.e. conformes aux attentes des environnements de développement) pour accélérer la réalisation de ce projet. Outiller informatiquement : un démonstrateur doit permettre de valider les résultats in situ du projet de recherche. Il s agit d une première version de boîte à outils support de la méthodologie liant modélisation des besoins, des exigences, des processus, de l analyse par preuve et par simulation. Cadre administratif La recherche s'effectuera dans le cadre d une thèse CIFRE en partenariat entre la société RESULIS et le Laboratoire de Génie Informatique et d'ingénierie de Production (LGI2P) de

4 l'ecole des Mines d'alès (EMA), sous la responsabilité conjointe de M. Mohssine RAHHOU (RESULIS) et de M. Vincent CHAPURLAT, Professeur, responsable de l équipe ISOE (Interoperable System and Organisation Engineering) du LGI2P. Le (la) candidat(e) doit être issu(e) d'un Master II Recherche relevant de la 61 ème section ou de la 27 ème section ou d un diplôme d ingénieur reconnu par l Ecole Doctorale I2S de l Université Montpellier II et permettant d attester d une expérience significative prouvée en recherche. Pièces à fournir et contacts Le (la) candidat(e), devra faire parvenir avant le 15 Juin 2011 les pièces décrites dans le tableau suivant. Les pièces suivantes devront être fournies avant le 30 Juin Un CV Une lettre de motivation décrivant l intérêt et les souhaits du candidat au regard du domaine et du sujet proposés Pièces à fournir obligatoirement avent le 15 juin Pièces à fournir en complément avant le 30 juin Une liste des expériences significatives permettant, en particulier, d attester de l expérience en recherche, de la richesse de références et de l autonomie du candidat Une ou plusieurs lettres de recommandation sous plis cacheté des responsables du stage recherche ou de son équivalent Les résultats et le classement dans les parties théoriques et pratiques du Master Recherche ou de son équivalent Une liste synthétique des cours suivis pendant la scolarité Le rapport de stage du Master Recherche ou de son équivalent Les coordonnées du ou des responsables de ce stage Ces pièces seront à faire parvenir par courrier électronique seulement à: Mohssine RAHHOU 1, rue de la Bergerie Alès Tél : +33 (0) Mobile : +33 (0) mohssine.rahhou@resulis.com M. Vincent CHAPURLAT LGI2P Parc scientifique G.Besse Nîmes cedex 1 Tél : Fax : Vincent.Chapurlat@mines-ales.fr Une entrevue entre les parties prenantes de ce projet de recherche et la Direction du LGI2P sera organisée très rapidement si possible dans la deuxième quinzaine de juin Pour cela, le (la) candidat(e) devra préparer et présenter durant 20 mn les travaux ayant fait l objet du rapport de stage demandé. Le travail de recherche devrait pouvoir débuter le plus rapidement possible.

5 V.Chapurlat Nîmes, le mardi 12 avril 2011