Towards bridging the gap between reprensentation and formalism in the context of systems life cycle management processes

Dans le contexte de la gestion des cycles de vie des systèmes (SDLC), on observe un fossé entre, d'une part, les représentations utilisées pour modéliser les méthodologies sous forme de processus, par exemple en utilisant business process model and notation (BPMN), et d'autre part les formalismes qui offriraient les possibilités d'analyses nécessaires à la validation des processus correspondants, comme par exemple les réseaux de Petri. Cette thèse de doctorat vise à combler ce fossé en proposant un modèle quelque part entre ces deux extrêmes qui soit à la fois suffisamment simple et expressif pour représenter les processus, soit directement, soit en traduisant les diagrammes BPMN dans ce modèle, tout en conservant un niveau de formalisme suffisant pour permettre sa traduction dans des réseaux de Petri, ce qui permet également l'exécution des diagrammes, mais ouvre en outre la porte vers la validation automatique ou semi-automatique de certaines propriétés des systèmes en utilisant des algorithmes connus en théorie des graphes ou des méthodes propres aux réseaux de Petri. Le modèle consiste en une extension de la théorie des automates à états finis permettant la synchronisation et la composition de sous-processus. Le modèle est ensuite traduit dans le réseau de Petri correspondant pour exécution. Une correspondance supplémentaire, cette fois de diagrammes BPMN vers le modèle, permet une analyse structurelle des processus décrits. Des exemples pratiques illustrent quelques-unes des possibilités et limitations que présente cette approche, et ouvrent la discussion vers de possibles futures recherches théoriques ou pratiques liées à ces idées., In the context of systems development life cycles (SDLC), a gap exists between the representations of the involved methodologies as process on the one hand, for example using business process model and notation (BPMN), and the formalisms that would provide the level of analysability necessary to validate the corresponding processes on the other hand beyond mere execution, for instance Petri nets. This doctoral thesis aims at bridging this gap by proposing a model in-between these two extremes that is simple yet expressive enough to be able to represent the processes, either directly or by translating BPMN diagrams to the model, while retaining enough formalism to allow its mapping to Petri nets, which enables the execution of the diagrams but also opens the door to automatic or semi-automatic validation of some properties of the systems using well-known algorithms in graph theory or methods that are specific to Petri nets. The model consists in a graphical extension of finite state automata theory, allowing synchronisation and composition of sub-processes. The model is then translated to the corresponding Petri net for execution. A further mapping, from BPMN diagrams to the model, allows a structural analysis of the described processes. Practical examples illustrate some of the possibilities and limitations of the approach, and open the discussion about possible future theoretical or practical research around these ideas.

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2013 ; 2400