Contribution à la malléabilité des collecticiels : une approche basée sur les services web et les agents logiciels, Contribution to groupware tailorability : an approach based on web services and software agents

Nader Cheaib

Description

Sous la direction de Malik Mallem
Thèse soutenue le 16 juin 2010: Evry-Val d'Essonne
L'objectif du TCAO (Travail Collaboratif Assisté par Ordinateur), est de trouver les moyens par lesquels les applications collaboratives sont susceptibles d'améliorer la collaboration entre les individus. De ce fait, il existe une grande nécessité de remédier des contraintes liées au manque de flexibilité et la rigidité des systèmes collaboratifs actuels, par l'adoption des solutions adéquates pour mettre en oeuvre une meilleure collaboration, selon le contexte et la tâche à effectuer entre les utilisateurs. En effet, le domaine du TCAO doit évoluer avec l'évolution des systèmes et des technologies qui touchent notre vie quotidienne, surtout l'évolution de l'internet qui nous rend totalement dépendant des services et applications qui existent virtuellement, où la plupart des utilisateurs passent une bonne partie de leurs temps à exploiter des méthodes à rechercher et utiliser ces services qui correspondent le plus à leurs préférences. C'est pour cette raison que l'évolution du TCAO se montre essentielle pour faire face à l'évolution exponentielle des technologies d'internet, afin de créer ou de réutiliser plus facilement des applications chargées d'assister le travail communautaire des hommes, que l'on nomme applications collaboratives, ou collecticiels. Le sujet de thèse proposé couvre les aspects collaboratifs d'un système et les questions concernant son intégration. Plus particulièrement, notre objectif essentiel est de concevoir une architecture logicielle pour les collecticiels malléables, de sorte qu'elle puisse s'adapter aux changements et aux diversités des besoins des utilisateurs, ainsi que la tâche à effectuer. En conséquence, une forte exigence surgit en terme d'ouverture, où le système peut dynamiquement intégrer de nouveaux services sans arrêter le déroulement de la collaboration, ni manuellement recoder et recompiler l'application. Une deuxième exigence est d'assurer une certaine adaptabilité, où le système peut générer de nouveaux comportements à partir de la composition de deux ou plusieurs services. Finalement, une exigence surgit en terme d'interopérabilité, surtout dans le cas où les utilisateurs utilisent des applications incompatibles ou hétérogènes. Ainsi, la création, l'ajout, la suppression ou la manipulation des composants du système collaboratif sont faites via les services web. De plus, la recherche, l'invocation et l'intégration de ces services se fait à l'aide d'agents logiciels qui se chargeront, avec une assistance minimale de l'utilisateur, de rechercher les services les mieux adaptés à leurs spécifications. Dans cette thèse, nous créons un lien entre les concepts théoriques qui se développent au sein des laboratoires de recherche, et les technologies qui se développent d'une façon très rapide dans le secteur industriel, afin de concevoir des systèmes collaboratifs plus adaptés au monde informatique quotidien.
-Agents logiciels
The aim of CSCW (Computer Supported Cooperative Work) is to find ways in which applications should improve collaborative work between individuals. Hence, there is great need to address constraints related to the lack of flexibility and rigidity of current collaborative systems, through the adoption of adequate solutions to implement a better collaboration, depending on user' needs and the task that is being done. Therefore, the field of CSCW must evolve with the evolution of systems and technologies that affects our daily lives, especially the internet evolution that makes us completely dependent on the services and applications that virtually exist, where most people spend a lot of their time collaborating and exploiting methods to find and use services that meet their preferences. The development of CSCW systems appears essential to address the exponential growth of internet technologies to create or reuse applications to assist the community work of men, known as collaborative applications, or groupware. In this work, the thesis covers collaborative aspects of a system, and the questions concerning its integration. More specifically, the main objective is to provide a platform for tailorable collaboration, where the services offered by the groupware can be adapted to the changing and diverse needs of users. Accordingly, strong requirements arise in terms of adaptability, by composing or integrating new services without stopping the collaboration process and interoperability between the system's components, especially if users are using incompatible or heterogeneous applications. A proposed solution is to use the concepts of web services, integrated with the concepts of multi-agent systems (MAS). Thus, the creation, addition, deletion or dynamic manipulation of the system's components will be done via the web services. In addition, research, invocation and integration of these services will be done using software agents with minimal user assistance, depending on users' preferences. In this thesis, we try to build a bridge between theoretical concepts which are developed in research laboratories, and technologies being developed exponentially in the industrial sector, hence, creating a synergy of theory and concepts, to design more efficient collaborative systems, that are better suited to the everyday computing world.
-Software agents
Source: http://www.theses.fr/2010EVRY0011/document

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 48
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 12 Mo

Extrait

UNIVERSITE D’EVRY VAL D’ESSONNE
UFR SCIENCES ET TECHNOLOGIES
IBISC : Laboratoire d’Informatique, Biologie Integrative et Systemes
Complexes
These
presentee par
Nader CHEAIB
pour obtenir
LE GRADE DE DOCTEUR EN SCIENCES DE L’UNIVERSITE D’EVRY
VAL D’ESSONNE
Specialite Informatique
Contribution a la malleabilite des collecticiels : une
approche basee sur les services web et les agents
logiciels
Soutenue publiquement le 16 Juin 2010
JURY
B. David : Professeur, Ecole Centrale de Lyon Rapporteur
P. Ghodous : Universite Claude Bernard Lyon 1 Rapp
P. Le Parc : Professeur, Universite de Bretagne Occidentale Examinateur
A. Dinis : Coordinateur Projet DigitalOcean, VirtualDive Invite
S. Otmane : Ma^ tre de Conferences, Universite d’Evry Encadrant
M. Mallem : Professeur, Universite d’Evry Directeur de TheseRemerciements
Ce travail de recherche a ete realise au Laboratoire IBISC (Informatique, Biologie
Integrative et Systemes Complexes), au sein de l’equipe RATC (Realite Augmentee et
Travail Collaboratif), a l’Universite d’Evry val d’Essonne, sous la direction du Monsieur
MALIK MALLEM, Professeur a l’Universite d’Evry Val d’Essonne. Je tiens a le remer-
cier pour m’avoir accueilli dans son equipe et pour m’avoir guide tout au long de ma
these. Je remercie l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) pour avoir nance ce tra-
vail pendant trois ans.
Je remercie Monsieur SAMIR OTMANE, Ma^ tre de Conferences a l’Universite d’Evry
Val d’Essonne et responsable scienti que pour IBISC du projet DigitaOcean, pour son en-
cadrement et son soutien tout au long de cette these.
Je remercie Madame PARISA GHODOUS, Professeur a l’Universite Claude Bernand
Lyon 1, Monsieur BERTRAND DAVID, Professeur a l’Ecole Centrale de Lyon, Monsieur
PHILIPPE LE PARC, Professeur a l’Universite de Bretagne Occidentale, et ALAIN DI-
NIS, fondateur de la societe VirtualDive et initiateur du projet DigitalOcean, pour avoir
accepte de faire partie du jury.
Je remercie NICOLAS FIES, ingenieur chez VirtualDive, avec qui j’ai collabore dans le
contexte du projet DigitalOcean. Je remercie mes collegues avec qui j’ai passe des moments
agreables : MAHMOUD HAYDAR pour nos pauses cafe, MOUNA ESSABBAH et IMANE
ZENDJEBIL pour nos debats passionnants dans le train quotidien, PIERRE BOUDOIN
et CHRISTOPHE DOMINGUES pour leurs disponibilites et les moments pleins d’hu-
mour. Je remercie CHRISTOPHE MONTAGNE et JEAN-YVES DIDIER avec qui j’ai
e ectue mes enseignements, ainsi que pour nos discussions tres sympathiques. Je remercie
en n tous les membres de l’equipre RATC pour leur acceuil chaleureux.
Je remercie HELA SEKMA pour sa presence precieuse durant les derniers mois de la
these.
Finalement, je dedie ce travail a ma famille. Je ne serai pas ici, en train d’ecrire ces
mots, sans leur soutien et leur amour inconditionnel. Je remercie mon pere ALI qui m’a
appris a r^ever, ma mere LEILA qui m’a appris a ^etre fort dans les moments di ciles, ma
s ur DIMA qui m’a appris a surmonter nos douleurs et voir les bons c^otes des choses,
et ma s ur ROUBA qui m’a appris a connaitre le nouveau monde loin des parents et a
compter sur soi. Je vous aime tant.Table des matieres
Remerciements 2
Resume 2
Abstract 3
Glossaire 4
INTRODUCTION GENERALE 5
I ETAT DE L’ART 9
1 MODELES D’ARCHITECTURES ET SYSTEMES COLLABORATIFS 10
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1.1 Les collecticiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1.2 Modele du Tre e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2 Modeles d’architecture pour les collecticiels . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.1 ALV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2.2 Modele Zipper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.3 Modele CoPAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.4 Modele PAC* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.5 Modele AMF-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.6 Meta modele de Dewan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2.7 Clock Et DragonFly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.8 Modele Clover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.9 Modele d’agent C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.9.1 Agent Collaboration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.9.2 Agent communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.9.3 Agent coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.9.4 Agent production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3 Quelques systemes collaboratifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22REMERCIEMENTS
1.3.1 Projet CoVitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.2 Platinum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.3 ConversationBuilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.4 GroupKit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.5 TeamWave Workplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.3.6 Disciple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.3.7 JViews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.3.8 ARITI-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4 Bilan et Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.4.1 Nouvelles exigences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2 INTEROPERABILITE ET MALLEABLITE DES SYSTEMES COL-
LABORATIFS 32
2.1 Agents et Systemes Multi-Agents (SMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.1 De nition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1.2 Les Systemes multi-agents (SMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.1.3 Quelques Travaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.1.4 Bilan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2 Services web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.2.1 Quelques de nitions et standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.1.1 Application Versus Services web . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.1.2 Site web Versus Services web . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.1.3 SOA Versus Services web . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2.1.4 Comportement d’un service web . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2.2 Orchestration et Choregraphie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2.3 Services web semantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.3.1 Ontologie : De nition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.2.4 Integration de services web et d’agents . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.4.1 Approches pour l’integration . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.2.4.2 Comparaison et avantages d’integration . . . . . . . . . 45
2.2.5 Bilan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3 La malleabilite des collecticiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.1 De nition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.3.2 Objectifs et de s des logiciels malleables . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3.3 Conception d’applications malleables . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.4 Approches et methodologies pour la malleabilite des collecticiels . . . . . 51
2.4.1 Theorie de l’activite et la coevolution . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.4.2 Approche a base de work ow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.3 Approche a base d’objets mediateurs . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4.4 Architectures a base de composants . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4REMERCIEMENTS
2.4.5 Quelques modeles de collecticiels malleables . . . . . . . . . . . . 55
2.4.5.1 Le modele Coops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.4.5.2 La plateforme CoCoWare . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.4.5.3 Plateforme FreEvolve et Modele FlexiBeans . . . . . . . 57
2.4.5.4 Politeam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.4.6 Bilan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
II CONTRIBUTION 61
3 MODELES D’ARCHITECTURE LOGICIELLE POUR LA MALLEA-
BILITE DES COLLECTICIELS 62
3.1 Quelques de nitions et formalismes utiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.1.1 Nouvelle de nition de la malleabilite des collecticiels . . . . . . . 63
3.1.2 Un formalisme de services web pour la decouverte et la composition 64
3.1.3 Un formalisme Multi-Agent pour la collaboration . . . . . . . . . 65
3.1.3.1 Formalisme C4 - Terminologies . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1.4 Collaboration Homme-Machine-Homme Versus Collaboration Machine-
Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.2 Collaboration Machine-Machine a bases de services web . . . . . . . . . . 69
3.2.1 Speci cation et formalisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2.1.1 Terminologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2.2 Le modele d’architecture logicielle associe . . . . . . . . . . . . . . 73
3.3 Collaboration Machi