Une méthode de conception orientée objets, appliquée aux systèmes de maintenance d ...

236 Pages·2010·9.45 MB·French

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http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm
Université de Nancy1 V.F.R. S.T.M.I.A G.F.D. Informatique
Centre de Recherche en Informatique de Nancy
THEBE
soutenue le 4 décembre 1991
pour obtenirle titre de
DOCTEUR DE L'UNIVERSITE EN INFORMATIQUE
UNE METHODE DE CONCEPTION ORIENTEE
OBJETS, APPLIQUEE AUX SYSTEMES DE
MAINTENANCE D'EQUIPEMENTS DE
RADIODIFFUSION
par
Jean-Christophe BURNEAU
Président du jury M. Jean-Paul RATON
Rapporteurs MM. Gia Toan NGUYEN
Pierre MARCHAND
Examinateurs Mmes Odile FOUCAUT
Odile THIERY
M. Hervé CAUDRON
La route sepoursuitsansfin,
Descendantde laporte où ellecommença.
Maintenant, loin enavant, la route s'étire
Et je la dois suivre, sije lepuis,
La parcourantd'unpiedavide,
Jusqu'à ce qu'elle rejoignequelque voieplusgrande
Oùsejoignent maintscheminset maintescourses
Et versquel lieu, alors?Je ne saurais ledire.
J.R.R. TOLKIEN, ''Leseigneurdes anneaux"
A Annick etLaura,
Puisse ce cheminà venir
ressembler àcelui
quenousavonsdéjà parcouru
Ce rapport présente un travail qui a été réalisé au Centre d'Etudes et de
Recherche de Lorraine de TéléDiffusion de France et dans l'équipe Exprim du
Centrede Recherche en Informatique deNancy.
Je suis très reconnaissant à Monsieur D. Flaender, directeur du CERLOR, de
m'avoir accueilli dans cecentrederecherche.
Que Monsieur Hervé Caudron, directeur adjoint du CERLOR et responsable
du laboratoire T.M.!., soit remercié pour les importants moyens et les facilités
qu'il a mis à ma disposition.
Je souhaite que Madame le Professeur M. Crehange reçoive ma profonde
gratitude pour m'avoir intégré à son équipe de recherche et pour la confiance
qu'elle m'a accordée.
Je dois des remerciements particuliers à Madame leProfesseur O. Thiéry pour
l'attention qu'elle a portée à la réalisation de ce travail, pour les nombreux
conseils qu'elle m'a prodigués et pour sa patience lors de nombreuses relectures
des différents rapports et articles queje lui ai soumis.
J'ai le vif plaisir de remercier Messieurs D. Mafille, J.-C. Ginisty et G.
Bourlier, avec lesquels nous avons formé une équipede chocdans laquelle régnait
une cordiale entente.
J'exprime ici mes remerciements à Monsieur P. Woda, ancien responsable de
la cellule Application de l'Intelligence Artificielle, pour l'intérêt qu'il a porté aux
conceptsprésentés ici.
Je désire que l'ensemble du personnel du CERLOR ainsi que chaque membre
de l'équipe Exprim soient remerciéspour l'excellenteambiance, de part et d'autre,
dans laquelle cetravail a étéréalisé.
Que tous les autres membres du jury soient également remerciéspour le temps
qu'ils ont consacréà la lecture de cerapport.
iv
Table des Matières
Introduction 1
Partie 1
Vers la proposition d'une nouvelle méthode 5
Chapitre A
Critères de choix d'une méthode de conception de SEM2G ....9
Chapitre B
Méthodes de Conception de Systèmes d'Informations 12
B.I. Historique des MCSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
RII. Une méthode structurée: SADT 15
RIII. Une méthode systémique: REMORA 18
B.IV. Conclusion 21
Chapitre C
Le modèle orienté objets. . . . . . . . 23
C.I. Systèmes Centrés Objets 24
C.II. Systèmes à base de Classes 28
C.III. Systèmes Orientés Objets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
C.IV. Notre pointdevue surle modèle orienté objets 35
C.V.Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Chapitre D
Méthodes de Conception Orientées Objets 39
D.1. Comparaison des MCOOaux MCSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
D.II. Définition des MCOO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
D.III. La méthode 0*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
D.IV. La méthodeJ.S.D 44
D.V.La méthode HOOD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
D.VI.La méthode ROME 50
D.VII. Conclusion 51
Chapitre E
Récapitulatifet Conclusion ,53
E.I. Lemodèle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
E.II. Lelangage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
KIII. La démarche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
E.IV. Les outils. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
E.V.Conclusion 55
v
Partie II
Spécification et Conception Orientées Objets de
SystèmeS Experts
(SECOOSSE) 57
Chapitre A
Le modèle de SECOOSSE 60
A.I. Introduction 61
AIl. Langage prédicatif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
AllI. Modèle fondamental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
AIV. Objets évolutifs 74
AV. Modèle de l'héritage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
AVI. Modèle de la dynamique .103
AVII. Récapitulatif .107
Chapitre B
Le langage conceptuel de SECOOSSE 111
RI. Langage conceptuelgraphique: le modèle lA. . . . . . . . . . . . . . . .112
B.Il. Nos propositions pour le langage conceptuelgraphique 122
Chapitre C
La démarche SECOOSSE 124
C.I. Création d'un cahier des charges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
c.n. Mise en forme du cahierdes charges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
C.IIl. Structurationforte du schéma conceptuel .131
C.IV. Conception détaillée de l'application 141
C.V.Conclusion 143
Chapitre D
Validation: SECOOSSE par SECOOSSE 144
D.I. Méta-classes ethéritage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
D.Il. Classes de propriétés 148
D.IlI. Objets 151
D.IV.Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Chapitre E
Les outils de SECOOSSE 155
E.I. Adaptation du modèle de SECOOSSE 156
E.II. L'interfacegraphique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
E.IlI. L'interface parles dialogues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
E.IV. L'applicationfinale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
E.V.Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
Chapitre F
Conclusion 167
vi
Partie III
Application aux Systèmes Experts de Maintenance et
réalisation pratique 169
Chapitre A
Spécification conceptuelle 175
AI. Représentation objective des équipements. . . . . . . . . . . . . . . . . 176
AIl. Fonctionnement des équipements .181
AllI. Interface STEAMER-utilisateur: GRACE 184
A.IV. Diagnostic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Chapitre B
Réalisation 191
RI. LAP etle modèle orienté objets .191
B.I1.Implantation duméta-schéma de SECOOSSE en LAP 192
RIII. Réalisation réelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Chapitre C
Conclusion sur STEAMER .202
Conclusion 203
I. Nature des propositions 204
II. Intérêtdu travail. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
III. Perspectives d'avenir. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Annexes 207
Annexe A
Description des exemples 208
AnnexeB
Références bibliographiques .210
vii
Index des figures
Figure 1
Le cyclede vie d'un logiciel. • .6
Figure 2
Un actigramme SADTde suivi d'un malade 16
Figure 3
Sous-schéma conceptuel statique REMORAreprésentantla classe des lignes de
commande . 19
Figure 4
Sous-schéma conceptuel dynamique REMORA représentant la classe des lignes de
commande. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 20
Figure 5
Un objet.... .25
Figure 6
Quatre objets. . 27
Figure 7
Exemple de schéma 0*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Figure 8
Exemple de schémaJ.S.D. représentantun autocommutateur . .46
Figure 9
Exemple de schémas HOOD. . .48
Figure 10
Représentation graphique des concepts de lA . . .113
Figure 11
Exemple de schéma conceptuel . .114
Figure 12
Contraintes d'unicité surles rôles. . 115
Figure 13
Contrainte d'unicité entreidées. . 115
Figure 14
Contrainte de totalité . .116
Figure 15
Contrainte de totalité entrerelations. 116
Figure 16
Contrainte d'égalité entre rôles. .116
Figure 17
Contrainte d'exclusion entre rôles 117
viii
Figure 18
Contrainte d'inclusion. . .117
Figure 19
Contrainte de totalité du sous-typage .. · 118
Figure 20
Contrainte d'exclusion du sous-typage . .118
Figure 21
Représentation de la classeRelais. . . . . . . . .119
Figure 22
Représentation de l'attribut-valeurPuissance. 119
Figure 23
Représentation des attributs-relation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 120
Figure 24
Représentation de la spécialisation, de la spécialisationmultiple et de la factorisation. . 121
Figure 25
Représentation des opérations. . . . . . . · 122
Figure 26
Représentation de l'évolution d'un objet. . .123
Figure 27
Lecycledevie logiciel. . . . .125
Figure 28
Une matrice d'homogénéité. .134
Figure29
Schémaconceptuel obtenuà l'aide de la démarche. .140
Figure 30
Définition des classes. . . 147
Figure 31
Définition des propriétés . 150
Figure 32
Définition des objets . .153
Figure 33
Les concepts gérés par SEISME. . . · 158
Figure 34
L'interface graphique deSEISME. · 161
Figure 35
L'interface dialogue de SEISME. .163
Figure 36
L'application SEISME. 164
Figure 37
Un écran de SEISME. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Figure 38
Représentation objective de l'équipement(hiérarchie etpublications) . .179
Figure 39
Représentation objective du fonctionnement de l'équipement(hiérarchie etattributs) .....180
Indexdesfigures
ix
Figure 40
Lefonctionnement de l'équipement. 183
Figure 41
GRACE, l'interface de STEAMER ..... 186
Figure 42
GRACE, les objets purementgraphiques. 187
Figure 43
Lediagnostic. . . . . . . . . . . . . · .190
Figure 44
Méta-schéma des modèles de LAP . .194
Figure 45
Méta-schéma des propriétés de LAP. . . . . . . · .195
Figure 46
Modification de la définition des classes de LAP .196
Figure 47
Modification de ladéfinition des objets de LAP . .197
Figure 48
Modification de la définition des propriétés de LAP . 197
Figure 49
Exemple de schéma conceptuel à implanter. · .198
Figure 50
. Implantation du schéma conceptuelprécédent. .199
Figure 51
Un écran de Grace . . .201
Figure 52
Un panneaude quatre relais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Indexdesfigures