Le développement d'un logiciel de simulation numérique, en particulier lorsqu'il est destiné à la résolution de problèmes multiphysiques, implique une augmentation significative de la complexité des structures de données au fur et à mesure des enrichissements. La maîtrise de cette complexité exige une structure bien organisée et extensible. Ces enrichissements successifs introduisent des fonctionnalités intéressantes pour l'utilisateur final mais ceci, bien souvent, au prix d'une difficulté d'utilisation croissante.<br />Cette thèse aborde la problématique de la gestion de la structuration et de la complexité dans une application de simulation numérique multiphysique, par la combinaison de la programmation orientée objet et de règles métiers à l'aide de Prolog, un langage de programmation logique.<br />Nous commençons par établir un modèle de données contenant des classes abstraites qui facilitent l'héritage et l'expansion de cette structure de données. L'objectif est de permettre aux développeurs d'ajouter un nouveau modèle de données ou de modifier un modèle existant, sans remettre en cause l'existant. Un tel modèle de données nécessite des vérifications qui assurent que toutes les commandes et les constructions d'objets soient valides. Nous proposons de réaliser ces vérifications à l'aide d'un moteur de règles et non pas de manière algorithmique comme cela est fait habituellement. Ce moteur de règles, basé sur le langage de programmation logique, donne la possibilité d'exécuter la vérification, bien sûr, mais aussi la proposition et l'explication.<br />Cette approche permet d'une part de réduire la tâche du développeur et d'autre part de faciliter les opérations de l'utilisateur final.

Le monde des affaires d’aujourd’hui est très dynamique, donc les organisations doivent rapidement adapter leurs politiques commerciales afin de suivre les évolutions du marché. Ces ajustements doivent être propagés à la logique métier présente dans les systèmes d’informations des organisations, qui sont souvent des applications héritées non conçues pour représenter et opérationnaliser la logique métier indépendamment des aspects techniques du langage de programmation utilisé. Par conséquent, la logique métier intégrée au sein du système doit être identifiée et comprise avant d’être modifiée. Malheureusement, ces activités ralentissent la mise à jour du système vers de nouvelles exigences établies dans les politiques de l’organisation et menacent la cohérence des activités commerciales de celle-ci. Afin de simplifier ces activités, nous offrons une approche basée sur les modèles pour extraire et représenter la logique métier, exprimée comme un ensemble de règles de gestion, à partir des parties comportementales et structurelles des systèmes d’information. Nous mettons en œuvre cette approche pour les systèmes écrits en Java et COBOL ainsi que pour les systèmes de gestion de bases de données relationnelles. L’approche proposée est basée sur l’Ingénierie Dirigée par les Modèles, qui fournit une solution générique et modulaire adaptable à différents langages en offrant une représentation abstraite et homogène du système. / Today’s business world is very dynamic and organizations have to quickly adjust their internal policies to follow the market changes. Such adjustments must be propagated to the business logic embedded in the organization’s information systems, that are often legacy applications not designed to represent and operationalize the business logic independently from the technical aspects of the programming language employed. Consequently, the business logic buried in the system must be discovered and understood before being modified. Unfortunately, such activities slow down the modification of the system to new requirements settled in the organization policies and threaten the consistency and coherency of the organization business. In order to simplify these activities, we provide amodel-based approach to extract and represent the business logic, expressed as a set of business rules, from the behavioral and structural parts of information systems. We implement such approach for Java, COBOL and relational database management systems. The proposed approach is based on Model Driven Engineering,that provides a generic and modular solution adaptable to different languages by offering an abstract and homogeneous representation of the system.

Cette thèse porte sur la transformation automatique et sémantique de règles métiers en des règles formelles. Ces règles métiers sont originellement rédigées sous la forme de textes en langage naturel, de tableaux et d'images. L'objectif est de mettre à la disposition des experts métiers, un ensemble de services leur permettant d'élaborer des corpus de règles métiers formelles. Le domaine de la Construction est le champ d'application de ces travaux. Disposer d'une version formelle et exécutable de ces règles métiers servira à effectuer des contrôles de conformité automatique sur les maquettes numériques des projets de construction en cours de conception.Pour cela, nous avons mis à disposition des experts métiers les deux principales contributions de cette thèse. La première est la mise sur pied d'un langage naturel contrôlé, dénommé RAINS. Il permet aux experts métiers de réécrire les règles métiers sous la forme de règles formelles. Les règles RAINS se composent de termes du vocabulaire métier et de mots réservés tels que les fonctions de comparaisons, les marques de négation et de quantification universelle et les littéraux. Chaque règle RAINS a une sémantique formelle unique qui s'appuie sur les standards du web sémantique. La seconde contribution majeure est un service de formalisation des règles métiers. Ce service implémente une approche de formalisation proposée dans le cadre de cette thèse et dénommée FORSA. Ce service propose des versions RAINS des règles métiers en langage naturel qui lui sont soumises. FORSA fait appel à des outils du traitement automatique du langage naturel et à des heuristiques. Pour évaluer FORSA, nous avons mis sur pied un benchmark adapté à la tâche de formalisation des règles métiers. Les données de ce benchmark sont issues de normes du domaine de la Construction / This thesis focuses on automatic and semantic transformation of business rules into formal rules. These business rules are originally drafted in the form of natural language text, tables and images. Our goal is to provide to business experts a set of services allowing them to develop corpora of formal business rules. We carry out this work in the field of building engineering construction. Having formal and executable versions of the business rules enables to perform automatic compliance checking of digital mock-ups of construction projects under design.For this we made available to business experts, the two main contributions of this thesis. The first is the development of a controlled natural language, called RAINS. It allows business experts to rewrite business rules in the form of formal rules. A RAINS rule consists of terms of the business vocabulary and reserved words such as comparison predicates, negation and universal quantification markers and literals. Each RAINS rule has a unique formal semantics which is based on the standards of the Semantic Web. The second major contribution is a service for formalization of business rules. This service implements a formalized approach proposed in this thesis and called FORSA. This service offers RAINS versions of natural language business rules submitted to it. FORSA uses natural language processing tools and heuristics. To evaluate FORSA, we have set up a benchmark adapted to the formalization of business rules task. The dataset from this benchmark are from norms in the field of Construction

Ce mémoire contribue à la compréhension des problématiques liées à la cohérence des modèles experts dans un contexte de conception coopérative. Dès lors qu'au moins deux concepteurs coopèrent à un niveau technique de conception, ils partagent de nombreux objets, paramètres, informations ou morceaux de modèles. Cependant ils ne peuvent travailler toujours simultanément et des phases de travail asynchrones sont indispensables. L'objectif de notre travail est de spécifier les mécanismes nécessaires pour mettre en oeuvre des règles métier répondant aux cohérences techniques entre concepteurs. On peut imaginer lors de ces phases asynchrones un serveur espionnant l'évolution des modèles de chaque concepteur. Nous définissons des modèles de règles métiers et des mécanismes qui permettent d'évaluer si deux études parallèles divergent au delà de la simple comparaison syntaxique des modèles. Cette mesure de la divergence est alors est utilisé pour notifier en temps voulu les acteurs de la nécessité de provoquer une session de synchronisation et de négociation. Nous proposons des solutions originales pour assister ces activités de conception coopérative. Elles sont basées sur l'utilisation d'un modèle de partage qui est simultanément versionné par les différents collaborateurs. Ces versions sont analysées par des mécanismes syntaxiques et sur la base de contraintes métiers. Ces mécanismes permettent la mesure des évolutions parallèles des versions de modèles afin de communiquer aux différents concepteurs l'état de cohérence de l'environnement de conception et la nécessité de provoquer des tâches collaboratives. Au delà de cette proposition théorique, nous avons développé un démonstrateur qui valide une part des propositions avancées

L’évolution des systèmes de capture des données concernant les objets mobiles a donné naissance à de nouvelles générations d’applications dans différents domaines. Les données capturées, communément appelées « trajectoires », sont au cœur des applications qui analysent et supervisent le trafic routier, maritime et aérien ou également celles qui optimisent le transport public. Elles sont aussi exploitées dans les domaines du jeu vidéo, du cinéma, du sport et dans le domaine de la biologie animale pour l’étude des comportements, par les systèmes de capture des mouvements. Aujourd’hui, les données produites par ces capteurs sont des données brutes à caractère spatio-temporel qui cachent des informations sémantiquement riches et enrichissantes pour un expert. L’objectif de cette thèse est d’associer automatiquement aux données spatio-temporelles des descriptions ou des concepts liés au comportement des objets mobiles, interprétables par les humains, mais surtout par les machines. Partant de ce constat, nous proposons un processus partant de l’expérience des objets mobiles de monde réel, notamment le bateau et l’avion, vers un modèle ontologique générique pour la trajectoire. Nous présentons quelques requêtes qui intéressent les experts du domaine et qui montrent l’impossibilité d’exploiter les trajectoires dans leurs états bruts. En effet, l’analyse de ces requêtes fait ressortir trois types de composantes sémantiques : thématique, spatiale et temporelle. Ces composantes doivent être rattachées aux données des trajectoires ce qui conduit à introduire un processus d’annotation qui transforme les trajectoires brutes en trajectoires sémantiques. Pour exploiter les trajectoires sémantiques, on construit une ontologie de haut niveau pour le domaine de la trajectoire qui modélise les données brutes et leurs annotations. Vu le besoin d’un raisonnement complet avec des concepts et des opérateurs spatiaux et temporaux, nous proposons la solution de réutilisation des ontologies de temps et d’espace. Dans cette thèse, nous présentons aussi notre travail issu d’une collaboration avec une équipe de recherche qui s’intéresse à l’analyse et à la compréhension des comportements des mammifères marins dans leur milieu naturel. Nous détaillons le processus utilisé dans les deux premiers domaines, qui part des données brutes représentant les déplacements des phoques jusqu’au modèle ontologique de trajectoire des phoques. Nous accordons une attention particulière à l’apport de l’ontologie de haut niveau définissant un cadre contextuel pour l’ontologie du domaine d’application. Enfin, cette thèse présente la difficulté de mise en œuvre sur des données de taille réelle (des centaines de milliers d’individus) lors du raisonnement à travers les mécanismes d’inférence utilisant des règles métiers. / The evolution of systems capture data on moving objects has given birth to new generations of applications in various fields. Captured data, commonly called ”trajectories”, are at the heart of applications that analyze and monitor road, maritime and air traffic or also those that optimize public transport. They are also used in the video game, movies, sports and field biology to study animal behavior, by motion capture systems. Today, the data produced by these sensors are raw spatio-temporal characters hiding semantically rich and meaningful informations to an expert data. So, the objective of this thesis is to automatically associate the spatio-temporal data descriptions or concepts related to the behavior of moving objects, interpreted by humans, but also by machines. Based on this observation, we propose a process based on the experience of real-world moving objects, including vessel and plane, to an ontological model for the generic path. We present some applications of interest to experts in the field and show the inability to use the paths in their raw state. Indeed, the analysis of these queries identified three types of semantic components : thematic, spatial and temporal. These components must be attached to data paths leading to enter an annotation that transforms raw semantic paths process trajectories. To exploit the semantic trajectories, we construct a high-level ontology for the domain of the path which models the raw data and their annotations. Given the need of complete reasoning with concepts and spatial and temporal operators, we propose the solution for reuse of ontologies time space. In this thesis, we also present our results from a collaboration with a research team that focuses on the analysis and understanding of the behavior of marine mammals in their natural environment. We describe the process used in the first two areas, which share raw data representing the movement of seals to ontological trajectory model seals. We pay particular attention to the contribution of the upper ontology defined in a contextual framework for ontology application. Finally, this thesis presents the difficulty of implementation on real data size (hundreds of thousands) when reasoning through inference mechanisms using business rules.