L'objectif de la thèse consiste à proposer une nouvelle approche, appelée "Sphères de comportement" pour la modélisation et l'exécution de procédés flexibles. Il s'agit d'assurer une flexibilité dans la gestion de propriétés comportementales qu'elles soient transactionnelles, opérationnelles ou organisationnelles. De telles propriétés concernent non seulement des activités considérées individuellement (ce que permettent les modèles de procédés actuels), mais également des groupes d'activités d'un procédé. La première contribution de cette thèse consiste à séparer la spécification des propriétés comportementales de celle du procédé. La solution que nous proposons permet de définir des "sphères de comportement" associant un comportement à un groupe d'activités du procédé. Cela a permis, après une définition des principes fondamentaux d'une telle solution, d'identifier quels sont les comportements dont la représentation en termes de sphères induit une plus grande flexibilité de la modélisation et de l'exécution des procédés métiers. La seconde contribution consiste en l'étude du cas particulier de la propriété transactionnelle de l'isolation dans les procédés métiers. Cela a abouti à la définition de la notion de "sphère d'isolation" et d'étudier ses caractéristiques en termes de cohésion et de cohérence, donnant lieu à deux nouveaux critères de sérialisabilité. La troisième contribution de ce travail consiste à déceler les anomalies engendrées par l'exécution d'activités coopératives et la contribution des sphères d'isolation à la gestion flexible de telles anomalies de coopération. La dernière contribution de ce travail consiste à proposer une démarche permettant la mise en œuvre des sphères de comportement dans les plateformes de procédés à base de Web Services. La mise en œuvre a consisté à modéliser des sphères de comportement dans la notation BPMN et à transformer une telle notation en contextes de coordination WS-Coordination couplé au langage BPEL. La finalité d'une telle mise en œuvre, dite "de bout en bout", est de connecter la modélisation des sphères de comportement (BPMN) à l'exécution du procédé métier (BPEL et WS-Coordination).

Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet " Gestion et Optimisation de la Chaîne Documentaire ", projet labellisé par le Pôle de compétitivité des Industries du Commerce. Le projet a pour but de concevoir et de développer un nouveau workflow et un outil d'aide à la décision. Ce système doit être capable de gérer et d'optimiser le flux complet dématérialisé de contrats reçus à COFIDIS.Nous présentons d'abord le framework retenu dans le cadre du projet pour modéliser et implémenter le workflow. En phase de conception BPMN a été choisi. Pour la partie développement, l'utilisation de BPEL a été préconisée pour implémenter et exécuter l'application finale (services web).Cependant la flexibilité offerte par BPMN peut conduire à des propriétés indésirables du processus telles que blocage et inaccessibilité. De plus, BPMN a été conçu pour fournir des modèles Orientés Process. Les données ou les ressources y sont donc peu représentées. En conséquence, l'analyse de performance sur un modèle BPMN est quasi inexistante.Afin de surmonter ces problèmes nous proposons d'insérer dans le framework deux nouvelles phases. Ces deux phases sont appliquées au modèle BPMN. La première est une phase de vérification et de validation et la deuxième une phase d'optimisation. Ces deux phases sont réalisées en transformant le modèle BPMN vers un langage formel. Notre choix dans ce travail a été d'utiliser les réseaux de Petri. Ce qui nous a permis de vérifier et de valider de bonnes propriétés du process. Quant à l'optimisation, nous avons défini une nouvelle variante du problème d'affectation (bin packing problem) et proposé une résolution à intégrer dans le processus d'aide à la décision

Les systèmes de gestion de workflow font maintenant partie de l'environnement classique des grandes organisations. Ces systèmes sont cependant aujourd'hui considérés comme trop rigides et de nombreux travaux ont pour but d'introduire de la flexibilité dans la modélisation et l'exécution de leurs procédés. Dans cette problématique, la prise en compte de la flexibilité organisationnelle est une étape importante. C'est à cette dernière que nous allons nous intéresser à travers un mécanisme particulier : la délégation de tâches. En effet, la délégation est un mécanisme qui permet d'obtenir une certaine flexibilité organisationnelle dans un système de gestion de workflow. Elle permet également d'assurer une forme de délégation des autorisations dans un système de contrôle d'accès. Dans ce contexte, une délégation sécurisée de tâches implique la présence d'un ensemble d'évènements de délégation et de règles définissant les possibles délégations d'autorisation ainsi que les moyens de contrôler les politiques associées. Dans ce mémoire, nous définissons une approche sécurisée pour la délégation dynamique de tâches dans les systèmes de gestion de workflow. Pour ce faire, nous identifions les évènements spécifiques du modèle de tâches correspondant à la délégation qui entrainent des changements dynamiques de la politique d'autorisation. Puis, nous montrons comment notre approche permet de contrôler dynamiquement les autorisations liées à la délégation et comment elle peut être intégrée dans les systèmes de contrôle d'accès existants. Afin de contrôler le comportement de délégation et de spécifier ses politiques d'autorisation, nous recueillons les événements pertinents qui définissent le chemin d'exécution des tâches ainsi que les politiques générées pour la délégation. Finalement, nous proposons une technique qui automatise les politiques de délégation et qui permet d'accroître la conformité des changements dus à la délégation dans la politique d'autorisation existante.

<p>In silico experiments in the field of bioinformatics generate large amounts of data since most of the tasks are done in an exploratory fashion. Workflows are one of the many tools used by scientists to model complex tasks.The interoperability of data generated from these tools plays an important role in improving the efficiency of such tools and also in verifying results from other experiments.We aim to compare workflow systems by integrating bioinformatics data in Vistrails and Taverna. We also look at how the two systems use the open provenance model that has been developed to bring provenance interoperability. We developed web services to perform similar functions of some workflows in Vistrails. With the services we were able to perform most of the tasks we planned using both systems. Differences in how lists of items are processed in the two systems results in differences in how workflows are composed in the two systems. In Taverna there is implicit iteration and Vistrails requires the use of additional modules to perform iteration.There are also differences in the execution times of workflows using web services, with workflows in Taverna taking longer than their counterparts in Vistrails. There are some similarities in the execution pattern of workflows if same workflow is invokedmultiple times, with the first invocation taking longer time than the subsequent ones.</p>

<p>Ett ärendehanteringssystem är ett komplett system vars mål är att effektivisera och koordinera processer av olika slag. Ett exempel på ärendehantering är försäkringsbolag som använder sig av detta för att snabba upp och kontrollera processen för hantering av skadeärenden. I ett ärendehanteringssystem finns en ärendehanteringsmotor som sköter flödet av ärenden, vilket bland annat innebär ansvar för att ärenden hamnar hos rätt person. </p><p>Examensarbetets syfte är att utveckla en liten och enkel ärendehanteringsmotor, som ändå är generell nog att fungera i olika kontexter. Ärendehanteringsmotorn levereras i form av en komponent färdig att användas vid utvecklandet av ärendehanteringssystem. Genom att återanvända komponenten och endast behöva anpassa den till det nya systemet är tanken att mycket tid sparas vid utvecklandet. </p><p>Rapporten behandlar utvecklingsprocessen från identifiering av ärendehanteringsmotorns roll och kravanalys till beslut angående arkitekturen. Alternativa lösningar och framtida utvecklingsmöjligheter har diskuterats. Resultatet blev en färdig ärendehanteringsmotor som uppfyller de grundläggande krav som ställdes på komponenten.</p>

<p>Science is changing. Computers, fast communication, and  new technologies have created new ways of conducting research.  For  instance, researchers from different disciplines are processing and  analyzing scientific data that is increasing at an exponential rate.  This kind of research requires that the scientists have access to  tools that can handle huge amounts of data, enable access to vast  computational resources, and support the collaboration of large  teams of scientists. This thesis focuses on tools that help support  scientific collaboration.</p><p>Workflows and provenance are two concepts that have proven useful in  supporting scientific collaboration.  Workflows provide a formal  specification of scientific experiments, and provenance offers a  model for documenting data and process dependencies.  Together, they  enable the creation of tools that can support collaboration through  the whole scientific life-cycle, from specification of experiments  to validation of results.  However, existing models for workflows  and provenance are often specific to particular tasks and tools.  This makes it hard to analyze the history of data that has been  generated over several application areas by different tools.  Moreover, workflow design is a time-consuming process and often  requires extensive knowledge of the tools involved and collaboration  with researchers with different expertise. This thesis addresses  these problems.</p><p>Our first contribution is a study of the differences between two  approaches to interoperability between provenance models: direct  data conversion, and mediation. We perform a case study where we  integrate three different provenance models using the mediation  approach, and show the advantages compared to data conversion.  Our  second contribution serves to support workflow design by allowing  multiple users to concurrently design workflows. Current workflow  tools lack the ability for users to work simultaneously on the same  workflow.  We propose a method that uses the provenance of workflow  evolution to enable real-time collaborative design of workflows.  Our third contribution considers supporting workflow design by  reusing existing workflows. Workflow collections for reuse are  available, but more efficient methods for generating summaries of  search results are still needed. We explore new summarization  strategies that considers the workflow structure.</p><p><img src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAABgAAAAYCAYAAADgdz34AAADsElEQVR4nK2VTW9VVRSGn33OPgWpYLARbKWhQlCHTogoSkjEkQwclEQcNJEwlfgD/AM6NBo1xjhx5LyJ0cYEDHGkJqhtBGKUpm3SFii3vb2956wPB/t+9raEgSs52fuus89613rftdcNH8/c9q9++oe/Vzb5P+3McyNcfm2CcPj9af9w6gwjTwzvethx3Bx3x8xwd1wNM8dMcTNUHTfFLPnX6nVmZpeIYwf3cWD/PhbrvlPkblAzVFurKS6GmmGqqComaS+qmBoTI0Ncu3mXuGvWnrJ+ZSxweDgnkHf8ndVTdbiT3M7cQp2Z31dRTecHAfqydp4ejhwazh6Zezfnu98E1WIQwB3crEuJ2Y45PBTAQUVR9X4At66AppoEVO1Q8sgAOKJJjw6Am6OquDmvHskZ3R87gW+vlHz98zpmiqphkkRVbQtsfPTOC30lJKFbFTgp83bWh7Zx/uX1B6w3hI3NkkZTqEpBRDBRzG2AQHcwcYwEkOGkTERREbLQ/8HxJwuW7zdYrzfZ2iopy4qqEspKaDYravVm33k1R91Q69FA1VBRzFIVvXbx5AgXT44A8MWP81yfu0utIR2aVK3vfCnGrcUNxp8a7gKYKiLCvY2SUvo/aNtnM3e49ucK9S3p0aDdaT0UAVsKi2tVi6IWwNL9JvdqTdihaz79/l+u/rHMxmaJVMLkS2OoKKLWacdeE3IsSxctc2D5Qcl6vUlVVgNt+fkPPcFFmTw1xruvT7SCd7nuVhDQvECzJH90h0azRKoKFRkAmP5lKTWAGRdefoZL554FQNUxB92WvYeA5UN4PtSqwB2phKqsqMpBgAunRhFR3j49zuU3jnX8k6fHEQKXzh1jbmGDuYU6s4t1rt6socUeLLZHhYO2AHSHmzt19ihTZ48O8Hzl/AmunD/BjTvrvPfNX3hWsNpwJCvwYm+ngug4UilSCSq6k8YPtxDwfA+WRawIWFbgscDiULcCEaWqBFOlrLazurupOSHLqGnEKJAY8TwBEHumqUirAjNm52vEPPRV4p01XXMPAQhUBjcWm9QZwijwokgAeYHlHYA06KR1cT6ZvoV56pDUJQEjw0KeaMgj1hPEY4vz2A4eW0/e1qA7KtQdsxTYAG0H3iG4xyK1Y+xm7XmEPOJZDiENzLi2WZHngeOjj2Pe+sMg4GRYyLAsx7ME4FnsyTD9pr0PEc8zPGRAwKXBkYOPEd96cZRvf11g9MDe7e3R4Z4Q+vyEnn3P4t0XzK/W+ODN5/kPfRLewAJVEQ0AAAAASUVORK5CYII%3D" /></p>

<p>Contemporary business process systems are built to automate routine procedures. Automation demands well-understood domains, repetitive processes, clear organisational roles, an established terminology, and predefined plans. Knowledge work is not like that. Plans for knowledge intensive processes are elaborated and reinterpreted as the work progresses. Interactive process models are created and updated by the project participants to reflect evolving plans. The execution of such models is controlled by users and only partially automated. An interactive process system should</p><p>- Enable modelling by end users,</p><p>- Integrate support for ad-hoc and routine work,</p><p>- Dynamically customise functionality and interfaces, and</p><p>- Integrate learning and knowledge management in everyday work.</p><p>This thesis reports on an engineering project, where an interactive process environment called WORKWARE was developed. WORKWARE combines workflow and groupware. Following an incremental development method, multiple versions of systems have been designed, implemented and used. In each iteration, usage experience, validation data, and the organisational science literature generated requirements for the next version.</p>

Contemporary business process systems are built to automate routine procedures. Automation demands well-understood domains, repetitive processes, clear organisational roles, an established terminology, and predefined plans. Knowledge work is not like that. Plans for knowledge intensive processes are elaborated and reinterpreted as the work progresses. Interactive process models are created and updated by the project participants to reflect evolving plans. The execution of such models is controlled by users and only partially automated. An interactive process system should - Enable modelling by end users, - Integrate support for ad-hoc and routine work, - Dynamically customise functionality and interfaces, and - Integrate learning and knowledge management in everyday work. This thesis reports on an engineering project, where an interactive process environment called WORKWARE was developed. WORKWARE combines workflow and groupware. Following an incremental development method, multiple versions of systems have been designed, implemented and used. In each iteration, usage experience, validation data, and the organisational science literature generated requirements for the next version.

In this dissertation work, we have investigated the main research thrust of decentralized coordination of workflows over web services. To address distributed workflow coordination, first we have developed “Web Coordination Bonds” as a capable set of dependency modeling primitives that enable each web service to manage its own dependencies. Web bond primitives are as powerful as extended Petri nets and have sufficient modeling and expressive capabilities to model workflow dependencies. We have designed and prototyped our “Web Service Coordination Management Middleware” (WSCMM) system that enhances current web services infrastructure to accommodate web bond enabled web services. Finally, based on core concepts of web coordination bonds and WSCMM, we have developed the “BondFlow” system that allows easy configuration distributed coordination of workflows. The footprint of the BonFlow runtime is 24KB and the additional third party software packages, SOAP client and XML parser, account for 115KB.

L'usage des plateformes de Cloud Computing offrant une Infrastructure en tant que service (IaaS) a augmenté au sein de l'industrie. Les infrastructures IaaS fournissent des ressources virtuelles depuis un catalogue de types prédéfinis. Les avancées dans le domaine de la virtualisation rendent possible la création et la destruction de machines virtuelles au fur et à mesure, avec un faible surcout d'exploitation. En conséquence, le bénéfice offert par les plate-formes IaaS est la possibilité de dimensionner une architecture virtuelle au fur et à mesure de l'utilisation, et de payer uniquement les ressources utilisées. D'un point de vue scientifique, les plateformes IaaS soulèvent de nouvelles questions concernant l'efficacité des décisions prises en terme de passage à l'échelle, et également l'ordonnancement des applications sur les plateformes dynamiques. Les travaux de cette thèse explorent ce thème et proposent des solutions à ces deux problématiques. La première contribution décrite dans cette thèse concerne la gestion des ressources. Nous avons travaillé sur le redimensionnement automatique des applications clientes de Cloud afin de modéliser les variations d'utilisation de la plateforme. De nombreuses études ont montré des autosimilarités dans le trafic web des plateformes, ce qui implique l'existence de motifs répétitifs pouvant être périodiques ou non. Nous avons développé une stratégie automatique de dimensionnement, capable de prédire le temps d'utilisation de la plateforme en identifiant les motifs répétitifs non périodiques. Dans un second temps, nous avons proposé d'étendre les fonctionnalités d'un intergiciel de grilles, en implémentant une utilisation des ressources à la demandes.Nous avons développé une extension pour l'intergiciel DIET (Distributed Interactive Engineering Toolkit), qui utilise un marché virtuel pour gérer l'allocation des ressources. Chaque utilisateur se voit attribué un montant de monnaie virtuelle qu'il utilisera pour exécuter ses tâches. Le mécanisme d'aide assure un partage équitable des ressources de la plateforme entre les différents utilisateurs. La troisième et dernière contribution vise la gestion d'applications pour les plateformes IaaS. Nous avons étudié et développé une stratégie d'allocation des ressources pour les applications de type workflow avec des contraintes budgétaires. L'abstraction des applications de type workflow est très fréquente au sein des applications scientifiques, dans des domaines variés allant de la géologie à la bioinformatique. Dans ces travaux, nous avons considéré un modèle général d'applications de type workflow qui contient des tâches parallèles et permet des transitions non déterministes. Nous avons élaboré deux stratégies d'allocations à contraintes budgétaires pour ce type d'applications. Le problème est une optimisation à deux critères dans la mesure où nous optimisons le budget et le temps total du flux d'opérations. Ces travaux ont été validés de façon expérimentale par leurs implémentations au sein de la plateforme de Cloud libre Nimbus et de moteur de workflow MADAG présent au sein de DIET. Les tests ont été effectuées sur une simulation de cosmologie appelée RAMSES. RAMSES est une application parallèle qui, dans le cadre de ces travaux, a été portée sur des plateformes virtuelles dynamiques. L'ensemble des résultats théoriques et pratiques ont débouché sur des résultats encourageants et des améliorations.