Dans de nombreux domaines tels que l’avionique, la médecine ou la domotique, les applications logicielles jouent un rôle de plus en plus important, allant jusqu’à être critique pour leur environnement. Afin de pouvoir faire confiance à ces applications, leur développement est contraint par des exigences de sûreté de fonctionnement. En effet il est nécessaire de démontrer que ces exigences de haut-niveau sont prises en compte tout au long du cycle de développement et que des solutions concrètessont mises en œuvre pour parvenir à les respecter. De telles contraintes rendent le développement d’applications sûres de fonctionnement particulièrement complexe et difficile. Faciliter ce processus appelle à la recherche de nouvelles approches dedéveloppement qui intègrent des concepts de sûreté de fonctionnement et guident les développeurs lors de chacune des étapesnécessaires à la production d’une nouvelle application digne de confiance.Cette thèse propose ainsi de s’appuyer sur une approche dirigée par la conception pour guider le développement des applications sûres de fonctionnement. Cette approche est concrétisée à travers une suite d’outils nommée DiaSuite et offre du support dédié à chaque étape du développement. En particulier, un langage de conception permet de décrire à la fois les aspects fonctionnels et non-fonctionnels des applications en se basant sur un paradigme dédié et en intégrant des concepts de sûreté de fonctionnement tels que le traitement des erreurs. A partir de la description d’une application, du support est généré pour guider les phases d’implémentation et de vérification. En effet, la génération d’un framework de programmation dédié permet de guider l’implémentation tandis que la génération d’un modèle formel permet de guider la vérification statique de l’application et qu’un support de simulation permet de faciliter les tests. Cette approche est évaluée grâce à des cas d’études réalisés dans les domaines de l’avionique et de l’informatique ubiquitaire. / In many domains such as avionics, medecine or home automation, software applications play an increasingly important rolethat can even be critical for their environment. In order to trust these applications, their development is contrained by dependability requirements. Indeed, it is necessary to demonstrate that these high-level requirements are taken into account throughout the development cycle and concrete solutions are implemented to achieve compliance. Such constraints make the development of dependable applications particularly complex and difficult. Easing this process calls for the research of new development approaches that integrate dependability concepts and guide the developers during each step of the development of trustworthy applications.This thesis proposes to leverage a design-driven approach to guide the development of dependable applications. This approachis materialized through a tool-suite called DiaSuite and offers dedicated support for each stage of the development. Inparticular, a design language is used to describe both functional and non-functional applications. This language is based on adedicated paradigm and integrates dependability concepts such as error handling. From the description of an application, development support is generated to guide the implementation and verification stages. Indeed, the generation of a dedicated programming framework allows to guide the implementation while the generation of a formal model allows to guide the static verification and simulation support eases the testing. This approach is evaluated through case studies conducted in the domains of avionics and pervasive computing.

Dans de nombreux domaines tels que l'avionique, la médecine ou la domotique, les applications logicielles jouent un rôle de plus en plus important, allant jusqu'à être critique pour leur environnement. Afin de pouvoir faire confiance à ces applications, leur développement est contraint par des exigences de sûreté de fonctionnement. En effet il est nécessaire de démontrer que ces exigences de haut-niveau sont prises en compte tout au long du cycle de développement et que des solutions concrètessont mises en œuvre pour parvenir à les respecter. De telles contraintes rendent le développement d'applications sûres de fonctionnement particulièrement complexe et difficile. Faciliter ce processus appelle à la recherche de nouvelles approches dedéveloppement qui intègrent des concepts de sûreté de fonctionnement et guident les développeurs lors de chacune des étapesnécessaires à la production d'une nouvelle application digne de confiance.Cette thèse propose ainsi de s'appuyer sur une approche dirigée par la conception pour guider le développement des applications sûres de fonctionnement. Cette approche est concrétisée à travers une suite d'outils nommée DiaSuite et offre du support dédié à chaque étape du développement. En particulier, un langage de conception permet de décrire à la fois les aspects fonctionnels et non-fonctionnels des applications en se basant sur un paradigme dédié et en intégrant des concepts de sûreté de fonctionnement tels que le traitement des erreurs. A partir de la description d'une application, du support est généré pour guider les phases d'implémentation et de vérification. En effet, la génération d'un framework de programmation dédié permet de guider l'implémentation tandis que la génération d'un modèle formel permet de guider la vérification statique de l'application et qu'un support de simulation permet de faciliter les tests. Cette approche est évaluée grâce à des cas d'études réalisés dans les domaines de l'avionique et de l'informatique ubiquitaire.

Dans de nombreux domaines tels que l'avionique, la médecine ou la domotique, les applications logicielles jouent un rôle de plus en plus important, allant jusqu'à être critique pour leur environnement. Afin de pouvoir faire confiance à ces applications, leur développement est contraint par des exigences de sûreté de fonctionnement. En effet il est nécessaire de démontrer que ces exigences de haut-niveau sont prises en compte tout au long du cycle de développement et que des solutions concrètes sont mises en oeuvre pour parvenir à les respecter. De telles contraintes rendent le développement d'applications sûres de fonctionnement particulièrement complexe et difficile. Faciliter ce processus appelle à la recherche de nouvelles approches de développement qui intègrent des concepts de sûreté de fonctionnement et guident les développeurs lors de chacune des étapes nécessaires à la production d'une nouvelle application digne de confiance. Cette thèse propose ainsi de s'appuyer sur une approche dirigée par la conception pour guider le développement des applications sûres de fonctionnement. Cette approche est concrétisée à travers une suite d'outils nommée DiaSuite et offre du support dédié à chaque étape du développement. En particulier, un langage de conception permet de décrire à la fois les aspects fonctionnels et non-fonctionnels des applications en se basant sur un paradigme dédié et en intégrant des concepts de sûreté de fonctionnement tels que le traitement des erreurs. A partir de la description d'une application, du support est généré pour guider les phases d'implémentation et de vérification. En effet, la génération d'un framework de programmation dédié permet de guider l'implémentation tandis que la génération d'un modèle formel permet de guider la vérification statique de l'application et qu'un support de simulation permet de faciliter les tests. Cette approche est évaluée grâce à des cas d'études réalisés dans les domaines de l'avionique et de l'informatique ubiquitaire.

Ce travail de recherche porte sur la spécification et l'opérationnalisation des scénarios pédagogiques sur les plateformes de formation à distance dans une perspective d'ingénierie et de réingénierie des EIAH (Environnements Informatique pour l'Apprentissage Humain). En se situant dans une approche centrée plateformes, nous supposons que les plateformes disposent de leur propre paradigme de conception. Pour cela, nous proposons aux développeurs et à la communauté de développement des plateformes un processus spécifique d'identification et d'explicitation du langage de conception pédagogique des plateformes de formation par le biais d'un métamodèle. Nous exploitons l'approche outillée Domain-Specific Modeling comme cadre pratique pour le développement de langages et d'outils de conception graphiques basés sur le métamodèle du langage de conception pédagogique. Afin de répondre à des besoins récurrents d'opérationnalisation de scénarios pédagogiques, nous utilisons également ce métamodèle pour la spécification des modules d'import/export intégrés au sein des plateformes. Ces modules permettent d'opérationnaliser les scénarios conformes au langage identifié et également d'exporter les scénarios existants sur les plateformes afin de permettre leur adaptation par les outils développés. Nous avons expérimenté nos propositions théoriques sur deux plateformes de formation Moodle et Ganesha. Enfin, nous avons vérifié la cohérence de notre approche par la mise à l'essai des outils développés. Par le biais de notre approche, nous favorisons une opérationnalisation de ces scénarios sans pertes d'information ni de sémantique.

Ce travail de recherche porte sur la spécification et l’opérationnalisation des scénarios pédagogiques sur les plateformes de formation à distance dans une perspective d'ingénierie et de réingénierie des EIAH (Environnements Informatique pour l’Apprentissage Humain). En se situant dans une approche centrée plateformes, nous supposons que les plateformes disposent de leur propre paradigme de conception. Pour cela, nous proposons aux développeurs et à la communauté de développement des plateformes un processus spécifique d’identification et d’explicitation du langage de conception pédagogique des plateformes de formation par le biais d’un métamodèle. Nous exploitons l’approche outillée Domain-Specific Modeling comme cadre pratique pour le développement de langages et d'outils de conception graphiques basés sur le métamodèle du langage de conception pédagogique. Afin de répondre à des besoins récurrents d'opérationnalisation de scénarios pédagogiques, nous utilisons également ce métamodèle pour la spécification des modules d’import/export intégrés au sein des plateformes. Ces modules permettent d’opérationnaliser les scénarios conformes au langage identifié et également d’exporter les scénarios existants sur les plateformes afin de permettre leur adaptation par les outils développés. Nous avons expérimenté nos propositions théoriques sur deux plateformes de formation Moodle et Ganesha. Enfin, nous avons vérifié la cohérence de notre approche par la mise à l’essai des outils développés. Par le biais de notre approche, nous favorisons une opérationnalisation de ces scénarios sans pertes d’information ni de sémantique. / In the engineering and reengineering perspective of Technology Enhanced Learning, our research work concerns the specification and the operationalization of learning scenarios on learning platforms. By positioning in an approach centered LMS instructional design, we suppose that each learning platform has its own instructional design language. So, we propose a specific process for its identification and formalization through a metamodel. Based on this metamodel, we use the Domain-Specific Modeling approach as a practical framework for the development of languages and graphical design tools. This metamodel is also used to specify the import/export modules that are integrated into the platforms in order to meet the recurring needs of the operationalization of learning scenarios. These modules allow also the extraction of the existing scenarios on platforms to enable their adaptation on the developed tools. Our theoretical propositions have been tested on two learning platforms: Moodle and Ganesha. On the other hand, the consistency of our approach was checked and validated by implementing and testing the developed tools. Through our approach, we promote scenarios operationalization without loss of information or semantics.