La modernisation logicielle est un domaine en plein essor du fait du vieillissement des technologies datant des années 1960, tel que COBOL ou FORTRAN. Aujourd'hui, bon nombre de ces applications sont toujours en service du fait de leur criticité. Ce sont elles qui continuent d'assurer le bon fonctionnement du système d'information de l'entreprise. Face à l'arrivée en force de technologies récentes de type Cloud ou Mobile, il devient urgent de les moderniser. Toutefois, près de deux projets de modernisation sur trois échouent à cause du manque ou la perte de documentation de l'application, la complexité du logiciel (qui lui n'a cessé de grandir avec le temps), la perte des connaissances techniques (les jeunes développeurs n'ont jamais étudié ces anciennes technologies), tout cela couplé à un manque d'outils et de méthodes industrielles. Face à ce constat implacable, cette thèse suggère une solution pour l'industrialisation du processus de modernisation à travers l'utilisation de l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM), notamment en prenant pour base les métamodèles issus de l'initiative Architecture Driven Modernisation de l'OMG. Nous montrons qu'il est ainsi possible d'automatiser une majorité du processus du fait de l'utilisation de métamodèles pivots technologiquement neutres, ainsi que l'utilisation d'une série d'outils permettant d'obtenir une automatisation des tâches de migration de l'application. Nous proposons également de rendre cette solution adaptable à n'importe quel langage légataire au travers d'une chaîne de modernisation paramétrable via l'utilisation d'un moteur de transformation dédié offrant des mécanismes d'extensibilité et de réutilisabilité. Pour terminer, nous illustrons l'ensemble des idées développées dans cette thèse sur l'exemple concret d'une application codée en COBOL. / Software modernization is a fast-growing sector due to the aging technologies from the 1960s, such as COBOL or FORTRAN. Nowadays, many of these applications are still being used because of their criticality. These applications allow companies to maintain their information system. But to face the arrival of newer technologies and platforms, like Cloud or Mobile, companies must modernize their systems to deliver the same services and also develop new ones in order to compete. However, nearly two out of three modernization projects fail because of the lack or the loss of applications documentation, the complexity of the software (that has continued to grow over time), the loss of technical knowledge (the junior developers have never studied these ancient technologies), plus a lack of tools and industrial methods. Faced with this relentless observation, this thesis suggests a solution to the industrialization process of modernization through the use of Model Driven (IDM) Engineering, especially by using metamodels base from Driven Architecture Modernization of the OMG. We therefore demonstrate that it is possible to automate the process thanks to technologically neutral metamodels and by using a set of tools to get the automation of application migration tasks. We also propose to have this solution adapted to any languages through a configurable chain of modernization by using a dedicated processing engine that provides scalability and reusability mechanisms. Finally, we illustrate the ideas developed in this thesis in the concrete case of a coded COBOL application.

La fiabilité du logiciel, c’est-à-dire sa capacité à produire les fonctionnalités attendues, est essentielle au succès des projets de développement logiciel. Afin de garantir cette fiabilité, les développeurs ont pour objectif de réduire le nombre de bogues présents dans le code source du logiciel.Une des techniques ayant pour but d’aider les développeurs dans cette tâche est l’utilisation de métriques logicielles, et notamment de métriques liées au procédé de développement.L’objectif général de cette thèse est de contribuer à la validation de métriques de procédé en étudiant leur relation avec la fiabilité. Ces métriques, une fois validées, pourront être utilisées dans des modèles de prédiction de bogues ayant pour but de mieux orienter les efforts de maintenance des développeurs ou pourront permettre de mettre en place des lignes de conduite relatives au procédé de développement. Devant l’étendue de ce domaine, nous avons centré nos contributions sur un aspect du procédé de développement qui est l’organisation des développeurs et avons observé cette organisation dans des projets open-source.En parallèle de la validation de ces métriques, nous avons contribué à l’amélioration de la méthodologie permettant l’extraction et l’analyse de métriques, grâce aux informations contenues dans les dépôts logiciels. / Reliability of a software, i.e. its capacity to produce the expected behaviour, is essential to the success of software projects. To ensure such reliability, developers need to reduce the amount of bugs in the source code of the software. One of the techniques available to help developers in this task is the use of software metrics, and especially metrics related to the development process.The general objective of this thesis is to contribute to the validation of process metrics, by studying their relationship with software reliability. These metrics, once validated, can be used in bug predictionmodels with the goal to guide maintenance efforts or can be used to create development guidelines. Given the extent of this domain, we chose to focus on one particular aspect of the development process, which is developers organisation, and we studied this organisation in open-source software projects.In parallel to the validation of process metrics, we contributed to the improvement of the methodology used to extract and analyse metrics, thanks to information available in software repositories.

Les logiciels dépendent de bibliothèques tierces pour réduire les coûts liés à leur développement et à leur maintenance. Elles proposent un ensemble de fonctionnalités robustes dont les développeurs peuvent tirer parti depuis une interface de programmation. Cependant, cette forte dépendance entre un logiciel et ses bibliothèques oblige les développeurs à reconsidérer leur rôle lorsque le logiciel évolue. Dans cette thèse, nous identifions plusieurs problématiques impliquant les bibliothèques tierces dans un contexte de maintenance logicielle. Plus particulièrement, une bibliothèque peut ne plus répondre aux besoins d’un logiciel et doit être remplacée par une nouvelle.Nous nommons cette opération une migration de bibliothèque.Nous soulevons dans ce contexte trois points qui caractérisent les difficultés rencontrées par les développeurs. Vers quelle bibliothèque migrer ? Comment appliquer la migration ? Avec l’aide de quels développeurs ? Cette thèse discute de solutions et apporte des contributions autour de ces problèmes. Nous présentons plusieurs approches et les évaluons lors de différents cas d’étude. L’analyse de l’évolution logicielle sera notre support de travail, dont la méthodologie est basée sur l’observation des changements de logiciels. Nous décrivons les limites actuelles de nos contribu-tions et ouvrons des perspectives futures pour enrichir l’état de l’art dans ce domaine / Software depend on third-party libraries to reduce development and maintenance costs. Developers have access to robust functionalities through an application programming interface designed by these libraries. However, due to the strong relationship with these libraries, developers have to reconsider their position when the software evolves. In this thesis, we identify several re-search problems involving these third-party libraries in a context of software maintenance. More specifically, a library may not satisfy the software new requirements and has to be replaced by anew one. We call this operation a library migration.We leverage three points that characterize the impediments met by developers in this situation.To which library should they migrate ? How to migrate their software ? Who can help them in this case ? This thesis suggests answers and exposes several contributions to these problems. We define three approaches that are evaluated through several case studies. To achieve this work, weuse a methodology based on software evolution analysis to observe and understand how software change. We describe numerous perspectives to overcome the current limitations of our solutions.