Évaluer en continu la qualité d'un logiciel doit être une activité importante permettant de diagnostiquer et d'éviter des problèmes. Une caractéristique commune dans une bonne conception est la distribution correcte de responsabilités entre les composants. La cohésion et le couplage sont des caractéristiques d'un logiciel servant d'indicateurs de cette distribution. Ces propriétés peuvent être mesurées et ainsi avoir une idée de la qualité du logiciel. Pour mesurer la cohésion et le couplage, différentes métriques ont été proposées. Plusieurs outils ont été développés également pour donner au programmeur la possibilité de mesurer le code. Généralement, ces outils présentent les résultats des métriques avec des chiffres qui ne sont, pas suffisamment intuitifs ou faciles à interpréter par un programmeur. Une façon efficace de présenter les métriques appliquées sur un logiciel est d'utiliser des techniques de visualisation. Celle-ci sert à présenter plusieurs informations en peu d'espace, ainsi un développeur peut examiner des données d'une manière pratique et, flexible. Ce mémoire propose une manière de visualiser la cohésion et le couplage. À cet effet, nous avons développé un outil qui utilise des graphiques pour représenter les relations entre les éléments à l'intérieur d'une classe et les relations entre les classes. L'approche présentée dans ce mémoire a été appliquée à des systèmes logiciels orientés objet, codés en Java et de taille moyenne. Les résultats obtenus démontrent l'utilité de visualiser l'information, plutôt que de la présenter uniquement sur des tableaux.

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

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

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

Le développement des logiciels et leur restructuration deviennent de plus en plus complexes à cause de l'adoption massive des architectures parallèles, ce qui nécessite une expertise considérable de la part des développeurs. Bien que des nombreux modèles et langages de programmation permettent de créer des programmes efficaces, ils n'offrent pas de support spécifique à la restructuration des programmes existants afin d'en augmenter l'efficacité. En même temps, les approches automatiques sont trop conservatives et insuffisamment précises pour atteindre une partie substantielle de la performance du système sans que le développeur aie à fournir des informations sémantiques supplémentaires. Pour répondre à ces défis, nous adoptons l'approche de la restructuration interactive des programmes qui lie la manipulation semi-automatique des programmes avec la visualisation des logiciels. Dans cette thèse, l'approche de restructuration interactive est illustrée par l'extension du modèle polyédrique - une représentation des programmes moderne et puissante - pour permettre la manipulation de haut niveau ainsi que par la conception et l'évaluation d'une interface visuelle à manipulation directe pour la restructuration des programmes. Cette interface visualise l'information qui n'était pas immédiatement accessible dans la représentation textuelle et permet de manipuler des programmes sans en réécrire le code. Nous proposons également une représentation de l'optimisation de programme, calculée automatiquement, telle que le développeur puisse la comprendre et réutiliser facilement ainsi que la modifier d'une manière textuelle ou visuelle dans le cadre du partenariat homme-machine. Afin de représenter plusieurs aspects de la restructuration des programmes, nous concevons et évaluons une nouvelle interaction qui permet de communiquer l'information supplémentaire et non-cruciale pour la tâche à accomplir. Après une étude empirique de la distribution d'attention des développeurs face aux représentations textuelles et visuelles des programmes, nous discutons des implications pour la conception des outils d'aide à la programmation dans le cadre du modèle d'interaction instrumentale. La restructuration interactive des programmes est supposée faciliter la manipulation des programmes dans le but d'optimisation, la rendre plus efficace et plus largement adopté. / Software development and program manipulation become increasingly complex with the massive adoption of parallel architectures, requiring significant expertise from developers. While numerous programming models and languages allow for creating efficient programs, they fall short at helping developers to restructure existing programs for more effective execution. At the same time, automatic approaches are overly conservative and imprecise to achieve a decent portion of the systems' performance without supplementary semantic information from the developer. To answer these challenges, we propose the interactive program restructuring approach, a bridge between semi-automatic program manipulation and software visualization. It is illustrated in this thesis by, first, extending a state-of-the-art polyhedral model for program representation so that it supports high-level program manipulation and, second, by designing and evaluating a direct manipulation visual interface for program restructuring. This interface provides information about the program that was not immediately accessible in the code and allows to manipulate programs without rewriting. We also propose a representation of an automatically computed program optimization in an understandable form, easily modifiable and reusable by the developer both visually and textually in a sort of human-machine partnership. To support different aspects of program restructuring, we design and evaluate a new interaction to communicate supplementary information, not critical for the task at hand. After an empirical study of developers' attention distribution when faced with visual and textual program representation, we discuss the implications for design of program manipulation tools in the instrumental interaction paradigm. We expect interactive program restructuring to make program manipulation for optimization more efficient and widely adopted.

Utiliser la visualization de logiciels pour accomplir certaines tâches comme la détection de défauts de design peut être fastidieux. Les utilisateurs doivent d’abord trouver et configurer un outil de visualization qui est adéquat pour représenter les données à examiner. Souvent, ils sont forcés de naviguer à travers le logiciel manuellement pour accomplir leur tâche. Nous proposons une approche plus simple et efficace. Celle ci s’éloigne de la configuration d’un outil et la navigation manuelle d’un système et se concentre sur la définition écrite de la tâche à accomplir. Suite à cela, notre assistant génère le meilleur outil de visualization et guide les utilisateurs à travers la tâche. Notre approche est constituée de trois éléments principaux, un langage dédié à la description de la tâche d’analyse. Un langage pour définir les visualizations comme des mises en oeuvre du patron modèle-vue-contrôleur. Et un processus de génération pour passer d’une tâche d’analyse à une visualization. En enlevant le besoin de configurer un outil de visualization et en guidant la navigation du système, nous pensons que nous avons fait un outil qui plus simple et rapide à utiliser que ses homologues. / Using software visualization to accomplish certain tasks such as design defect detection can prove tedious. Users first need to find and configure a visualization tool that is adequate for representing the data they want to examine. Then all too often, they are forced to manually navigate the software system in order to complete their task. What we propose is a simpler and more efficient approach that moves the emphasis from configuring a tool and manually navigating the system to writing a definition of the work we want to accomplish. Our goal-driven assistant then generates the best visualization tool and guide us through the navigation of the task. Our approach consists of three main components. The first component is a domain specific language (DSL) to describe analysis tasks. The second component is a language to define the visualizations as customized implementations of the model-view-controller (MVC) pattern. The last component is a generation process used to go from the analysis task to the visualization. By removing the need to configure a visualization tool and guiding the navigation of the system, we believe we made a tool that is simpler and faster to use than its conventional counterparts.

Nous proposons une approche qui génère des scénarios de visualisation à partir des descriptions de tâches d'analyse de code. La dérivation de scénario est considérée comme un processus d'optimisation. Dans ce contexte, nous évaluons différentes possibilités d'utilisation d'un outil de visualisation donnée pour effectuer la tâche d'analyse, et sélectionnons le scénario qui nécessite le moins d'effort d'analyste. Notre approche a été appliquée avec succès à diverses tâches d'analyse telles que la détection des défauts de conception. / We propose an approach that derives interactive visualization scenarios from descriptions of code analysis tasks. The scenario derivation is treated as an optimization process. In this context, we evaluate different possibilities of using a given visualization tool to perform the analysis task, and select the scenario that requires the least effort from the analyst. Our approach was applied successfully to various analysis tasks such as design defect detection and feature location.