Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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L'ingénierie des modèles considère les modèles comme des entités de première classe pour le développement logiciel. Les processus dirigés par les modèles se doivent d'être capables de prendre en compte le savoir-faire d'experts, généralement exprimé en termes de patrons, qu'ils soient d'analyse, de conception ou d'architecture. Choisir le bon patron et assurer sa bonne intégration au sein d'une modélisation constitue des freins à l'utilisation systématique des bonnes pratiques de conception. Afin d'alléger ces tâches, nous proposons une approche basée sur l'inspection automatique des modèles. De la même manière qu'il existe des revues de code visant à vérifier l'absence de mauvaises pratiques de codage dans un programme, nous avons outillé une activité de revue de conception identifiant, expliquant et corrigeant les mauvaises pratiques de conception dans un modèle. Un patron abîmé est comparable à un patron de conception, ses contextualisations résolvant les mêmes types de problèmes, mais avec une architecture différente et certainement améliorable. Des expérimentations ont été menées afin de collecter des patrons abîmés, nous amenant à proposer un catalogue de mauvaises pratiques, complémentaire au catalogue du GoF. La détection des contextualisations de patrons abîmés dans un modèle UML est apparentée à un morphisme de graphe étendu. Les graphes UML ayant des sommets typés, la détection s'appuie sur des particularités structurelles locales et globales permettant de résoudre ce problème NP-Complet par des filtrages successifs. Cet algorithme est ainsi capable de détecter toutes les contextualisations possibles d'un patron abîmé, en gérant de plus les arcs interdits et facultatifs. La sémantique d'un fragment de modèle est donnée par son intention et celle-ci est validée par le concepteur. L'intention des fragments détectés et les bénéfices d'un remplacement par le patron adéquat sont déduits par des requêtes sur une ontologie conçue à cet effet. La transformation des fragments en contextualisations de patrons de conception est réalisée grâce à des restructurations de modèles déduites automatiquement des différences structurelles entre un patron abîmé et un patron de conception.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

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Cette thèse a pour sujet la conception de scénarios pédagogiques destinés à l'e-formation. Afin de faciliter les échanges de matériaux décrivant des stratégies pédagogiques, la communauté s'est récemment mobilisée pour proposer un langage standard suffisamment générique pour permettre la représentation de n'importe quel scénario, indépendant même du paradigme éducationnel sous-jacent. Appelé génériquement Educational Modeling Language (EML), ce type de langage engendre une nouvelle façon de concevoir des EIAH, en s'éloignant du traditionnel Instructional System Design, une fois que, au lieu de proposer une application finie, les EML proposent un modèle conceptuel standard, une notation pour l'exprimer et des éditeurs et frameworks, laissant aux concepteurs finaux la tâche de créer leurs propres « applications ». Les EMLs permettent alors la création et exécution d'instances de scénarios, dans une approche plus ouverte et flexible, augmentant, ainsi, les possibilités d'adaptation des applications résultantes aux besoins des usagers.<br />Cette flexibilité reste pourtant limitée et, après quelques années de recherche, les EMLs commencent à montrer ses faiblesses. En fait, le langage choisi pour devenir le standard du domaine, le IMS-LD, s'est montré générique, certes, mais peu expressive, ne permettant pas une représentation fidèle des divers scénarios existants. C'est à dire, c'est aux usagers de s'adapter à la syntaxe et sémantique de cet standard.<br />Cette thèse part d'un constat quant aux difficultés du processus de conception lui-même, et aux risques de coupure qu'il peut y avoir entre pédagogues et développeurs de logiciels. Pour améliorer la capacité des équipes pédagogiques à pouvoir spécifier, et même implémenter, des scénarios pédagogiques, nous proposons une approche où c'est l'EML qui doit s'adapter aux besoins de l'usager. L'usager a la possibilité de créer son propre langage (ou ses propres langages), s'il en a besoin. En plus, un même scénario peut être décrit en même temps par des différents EMLs (ou modèles) respectant des différents perspectives - et même paradigmes - de chaque stake holder. <br />Cette approche, appelée multi-EML, est possible grâce aux avancées récentes du génie logiciel, telle l'Architecture Dirigée par les Modèles – l'implémentation la plus connue d'un nouvel paradigme de programmation surnommé Languages Oriented Programming (LOP), qui inclut encore d'autres implémentations. <br />Notre proposition réside dans la conception d'un environnement informatique « auteur », qui repose sur les principes des Languages Oriented Programming, en utilisant la plateforme ouverte ECLIPSE et, plus particulièrement son implémentation du LOP, l'Eclipse Modeling Framework (EMF). Ainsi, les concepteurs auront un outil qui leur permettra de créer des spécifications formelles décrivant les scénarios envisagés et d'en générer automatiquement des applications correspondantes, dans un processus qui démarre avec les descriptions informelles des experts du domaine.<br />Reconnaissant que les experts d'éducation - ceux qui mieux comprennent le domaine - ne sont pas nécessairement des informaticiens, l'environnement proposé, appelé MDEduc, fournit aussi un éditeur permettant de décrire un scénario dans une notation informelle, à savoir le pattern pédagogique, à partir de laquelle les modèles formels peuvent être dérivés. En plus, nous proposons de garder côte à côte et en coïncidence ces descriptions en langage informelles, et les descriptions plus formelles et normatives et d'offrir la possibilité d'effectuer des allers-retours à toutes les phases du cycle de vie du dispositif pédagogique.

La maintenance consomme une grande partie du coût de développement des logiciels ce qui rend l’optimisation de ce coût parmi les enjeux importants dans le monde du génie logiciel. Dans cette thèse nous visons à optimiser ce coût par rendre ces maintenances modulaires. Pour atteindre cet objectif, nous définissons des transformations des architectures des programmes qui permettent de transformer le programme à maintenir vers une architecture qui facilite la tâche de maintenance voulue. Nous nous concentrons plus sur la transformation entre les architectures à propriétés de modularité duales tels que les patrons de conception Composite et Visiteur. Dans ce contexte, nous définissons une transformation automatique et réversible basée sur le refactoring entre un programme structuré selon le Composite et sa structureVisiteur correspondante. Cette transformation est validée par la génération d’une précondition qui garantit statiquement sa réussite. Elle est aussi adaptée afin qu’elle prenne en compte la transformation de quatre variations du patron Composite et est validée sur le programme JHotDraw qui comporte ces quatre variations. Nous définissons aussi une transformation réversible au sein du patron Singleton afin de pouvoir bénéficier de l’optimisation par l’introduction de ce patron et la souplesse par sa suppression selon les exigences de l’utilisateur du logiciel. / Maintenance consumes a large part of the cost of software development which makes the optimization of that cost among the important issues in the world of software engineering. In this thesis we aim to optimize this cost by making these maintenances modular. To achieve this goal, we define transformations of program architectures that allow to transform a program to maintain into an architecture that facilitates the maintenance tasks required. We focus on transformation between architectures having dual modularity properties such as Composite and Visitor designpatterns. In this context, we define an automatic and reversible transformation based on refactoring between a program structured according to the Composite structure and its corresponding Visitor structure. This transformation is validated by generating a precondition which guarantees statically its success. It is also adapted to take into account the transformation of four variations of Composite pattern and it is then applied to JHotDraw program in which these four variations occur. We define also a reversible transformation in the Singleton pattern to benefit from optimization by introducing this pattern and flexibility by its suppression according to the requirements of the software user.

Ce travail de recherche concerne l'apport de l'approche Aspect à l'ingénierie des systèmes d'information (SI) en général et aux patrons de conception en particulier. L'objectif principal de ce travail est de développer des patrons à base d'aspects afin de faciliter et de guider l'ingénierie de SI par réutilisation de patrons.<br />Les patrons de conception par objets améliorent et accélèrent le développement en favorisant l'évolution, l'adaptation et la réutilisation de SI. Leur utilisation dans une approche strictement Objet pose cependant plusieurs problèmes et limites qui sont principalement liés à la dispersion et à l'enchevêtrement du code de leurs imitations dans l'implémentation des applications. L'approche Aspect permet de nouvelles solutions pour ces patrons contribuant à garder visible et isolée l'imitation de chaque patron dans le code des applications, afin de pallier à leurs problèmes d'utilisation et d'améliorer leur traçabilité et leur réutilisation.<br />Toutefois, un manque de consensus sur les concepts et mécanismes fondamentaux de l'approche Aspect et la diversité des modèles et langages de programmation proposés dans ce courant de recherche rendent difficile l'expression de structures par aspects de patrons indépendamment d'une technique de programmation par aspects particulière. Pour aborder cette difficulté, nous avons adopté une approche par métamodélisation et transformation de modèles. Nous avons basé cette approche sur un métamodèle général intégrant les particularités de l'approche Aspect et deux métamodèles spécifiques à AspectJ et Hyper/J. Les trois métamodèles proposés sont définis comme étant des extensions du métamodèle d'UML. Des règles de transformation sont également proposées.<br />Nous avons utilisé le métamodèle général pour l'expression de nouvelles solutions par aspects des patrons de conception par objets que nous considérons. Cette étude nous a permis de définir un système de huit nouveaux patrons originaux capitalisant des expertises en matière de conception par aspects. Les patrons proposés sont coordonnés et hiérarchisés ce qui permet d'offrir un cadre pour une démarche pour réaliser une conception et une programmation par aspects de qualité.

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La maintenance consomme une grande partie du coût de développement des logiciels ce qui rend l'optimisation de ce coût parmi les enjeux importants dans le monde du génie logiciel. Dans cette thèse nous visons à optimiser ce coût par rendre ces maintenances modulaires. Pour atteindre cet objectif, nous définissons des transformations des architectures des programmes qui permettent de transformer le programme à maintenir vers une architecture qui facilite la tâche de maintenance voulue. Nous nous concentrons plus sur la transformation entre les architectures à propriétés de modularité duales tels que les patrons de conception Composite et Visiteur. Dans ce contexte, nous définissons une transformation automatique et réversible basée sur le refactoring entre un programme structuré selon le Composite et sa structureVisiteur correspondante. Cette transformation est validée par la génération d'une précondition qui garantit statiquement sa réussite. Elle est aussi adaptée afin qu'elle prenne en compte la transformation de quatre variations du patron Composite et est validée sur le programme JHotDraw qui comporte ces quatre variations. Nous définissons aussi une transformation réversible au sein du patron Singleton afin de pouvoir bénéficier de l'optimisation par l'introduction de ce patron et la souplesse par sa suppression selon les exigences de l'utilisateur du logiciel.