Thèse d'architectures systèmes pour la construction et l'exécution de collecticiels

Sujets

• Phénomènes
• Module solaire photovoltaïque
• Mise en ?uvre
• Environnement en France
• Architecture informatique
• Coopération-réciprocité-pardon

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Extrait

THESE présentée par Slim BEN ATALLAH pour obtenir le titre de Docteur de l’Université de Savoie (arrêtés ministériels du 5 juillet 1984 et du 30 mars 1992) Spécialité INFORMATIQUE Architectures systèmes pour la construction et l’exécution de collecticiels Soutenue le 27 juin 1997 devant le jury composé de : M Roland Balter Président M Michel Beaudoin-Lafon Rapporteur M Bertrand David Mlle Laurence Nigay Examinateur M Michel Riveill Directeur de thèse Thèse préparée au sein du projet INRIA SIRAC Introduction D’outil de calcul et de stockage de données qu’il était il y a quelques dizaines d’années, l’ordinateur a vu son emploi s’étendre à des domaines d’utilisation variés, notamment aux applications de télécommunications. Cette évolution a été largement influencée par l’essor de la technologie numérique, aussi bien dans le domaine du traitement de l’information que de la communication. Actuellement, son et image sont aisément véhiculés à travers des réseaux informatiques. Dans le cadre de notre travail, nous nous intéressons à l’étude et au développement de systèmes informatiques permettant à des utilisateurs répartis d’utiliser leurs stations de travail pour communiquer, travailler en commun et organiser des activités de groupe. 1 Travail coopératif assisté par ordinateur et collecticiels Les collecticiels sont des applications qui permettent à des utilisateurs de partager un environnement commun et de participer à une tâche commune (e.g. la rédaction d’un document) à partir de leurs stations de travail sans avoir à se déplacer pour coordonner leurs actions. De ce fait, les collecticiels allient le traitement local des données sur des stations de travail et la communication de ces données entre des utilisateurs. Ils répondent ainsi aux besoins de plus en plus pressants des entreprises souhaitant réunir "virtuellement" divers intervenants dans différents domaines d’expertise. Ces applications doivent remplir deux fonctions : réaliser la tâche spécifiée, et respecter les règles usuelles d’interaction des utilisateurs pour la réalisation d’une tâche collective. Cela revient à coordoner les activités d’un groupe d’utilisateurs au sein d’un groupe (e.g. déplacer un objet virtuel à plusieurs, éditer un journal). Ces applications permettent d’organiser ces opérations en mettant à la disposition des utilisateurs des outils coopératifs (applications partagées) et des services de coordination (politiques de contrôle pour utiliser convenablement les applications partagées) afin d’atteindre les objectifs fixés. 2 Introduction Terminologie et définitions Le terme anglo−saxon CSCW, désignant "Computer−Supported Cooperative Work", est employé dans la littérature pour définir l’ensemble des systèmes informatiques qui facilitent la coopération d’individus autour d’une tâche commune. La traduction française de CSCW est Travail Coopératif Assisté par Ordinateur (TCAO). L’autre terme anglo−saxon souvent utilisé en substitution de CSCW est groupware. Ce terme, initialement employé dans le langage courant des scientifiques américains, a vite connu une utilisation plus universelle dans la littérature informatique. En 1978, Peter and Trudy Johnon−Lenz, pionniers dans le travail coopératif, introduisirent le terme groupware pour définir une activité de groupe intentionnelle augmentée d’un support logiciel permettant sa réalisation. "Collecticiel" est le terme employé dans la communauté française pour désigner groupware. Depuis l’émergence du CSCW, plusieurs applications et produits industriels ont vu le jour. Néanmoins, l’outil le plus diffusé reste le courrier électronique (electronic mail) [Sproull and Kiesler 91]. L’utilisation du courrier électronique accompagnée d’une organisation des dialogues et une structuration des échanges de messages a donné naissance à la classe d’applications de téléconférences ([Hiltz and Turoff 78], [Hiltz 84]). Depuis, le CSCW est fondé sur la convergence des télécommunications et du traitement informatique des données. Il évoque la possibilité de participer à des conférences à distance en utilisant les technologies audio−visuelles. Le résultat est souvent appelé Desktop vidéoconferencing. L’ordinateur est donc utilisé aussi bien pour réaliser des tâches qui nécessitent de l’assemblage et de la coordination (e.g. la rédaction d’un document), que pour réaliser des tâches fondées sur la communication comme, par exemple, une prise de décision par un groupe (group decision support system). Une définition plus générale de la coopération peut être la suivante : "un ensemble d’interactions médiatisées entre des individus qui partagent un ensemble de ressources communes". Les interactions peuvent être répertoriées en deux classes : des interactions implicites causées par le partage de ressources informatiques communes (données communes), des interactions explicites réalisées par des échanges de messages (messages textuels, données audio ou vidéo) entre les individus. 3 Aujourd’hui encore, plusieurs controverses sur la nature et la définition des termes CSCW et Groupware persistent. Par exemple, Malone (cité dans [Coleman 92]) donne la définition suivante du groupware : "Une technologie informatique utilisée pour assister des utilisateurs dans l’accomplissement d’un travail commun." Peter et Trudy Johnson−Lenz qui ont utilisé ce terme dans [Johnson−Lenz 80] et [Johnson−Lenz 82] donne finalement dans [92] la définition : "computer−mediated culture". Le collecticiel est tributaire de plusieurs disciplines technologiques, sociales et économiques. L’essor que connaît actuellement le domaine du TCAO est essentiellement lié à l’émergence des réseaux de communication et à la large diffusion des moyens informatiques dans les environnements professionnels, éducatifs et domestiques. Dans une récente étude des collecticiels [Coleman 95], Bob Flanagan (ancien analyste au Workgroup Technologies Inc. et actuel analyste au Yankee Group) estime le marché du collecticiel à 1,7 billion de dollards en 1993. Il prévoit une croissance des ventes atteignant en 1998 5,5 billions de dollars. La plus grande croissance concerne essentiellement le marché du courrier électronique (email) et les applications flot de travail (en anglais Workflow). Le courrier électronique représentant à lui seul 19% du marché mondial. L’utilisation des collecticiels au sein des entreprises est essentiellement motivée par un meilleur contrôle des coûts de production, une augmentation de la productivité, une diminution du nombre de réunions, une automatisation des processus de routine (e.g. production de la documentation technique de produits), une amélioration de la coopération entre des équipes géographiquement réparties, une meilleure coordination au sein des équipes, ... Actuellement, les collecticiels peuvent être regroupés en 5 catégories d’applications : les applications de messagerie/courrier électronique, les applications d’édition de documents partagés, les outils de téléconférence, les outils de Workflow, et les environnements de développements partagés. Cette thèse traite la problematique de la construction de différent groupes de collecticiels en prenant comme contrainte essentielle la récupération d’applications existantes (e.g. éditeurs de texte, palettes de dessin, navigateurs World Wide Web, ...). Nous allons, dans ce qui suit présenter les objectifs de ce travail et l’approche suivis. 4 Introduction 2 Objectifs du travail L’objectif de ce travail est d’étudier les architectures des collecticiels et les protocoles de contrôle qui régissent le travail coopératif afin de faciliter la conception, la construction, et l’exécution de ces applications dans divers environnements (plates−formes, réseaux, applications). À la différence des travaux qui se sont intéressés aux applications coopératives, notre étude est fondée sur l’analyse des besoins des collecticiels à différents niveaux : de l’"utilisateur", du support d’exécution et du réseau. Le but recherché à travers cette étude est de trouver des solutions génériques pour construire et utiliser des collecticiels. Le terme de "généricité" est employé pour caractériser des solutions pouvant être appliquées pour réaliser des tâches variées dans des environnements d’exécution variés. L’originalité de ce travail se situe à deux niveaux. • La conception d’une architecture générique. L’un de nos objectifs est de proposer aux développeurs d’applications des méthodes, des techniques et des outils qui facilitent et accélèrent la mise en œuvre des applications coopératives. L’architecture que nous proposons est appelée CoopScan. Elle est décrite dans un modèle d’agents communicants qui représentent les différents modules intervenant dans un collecticiel. Conceptuellement, les agents de CoopScan implantent les fonctions de coopération qui permettent à plusieurs utilisateurs de partager un espace commun en temps−réel. Cette architecture est fondée sur une stratégie de construction par réutilisation de modules logiciels existants, elle peut être instanciée pour la réalisation de différentes applications sans apporter de modifications majeures à l’implantation des agents. La validation de CoopScan est faite à travers le développement de deux applications coopératives : une application de téléréunion et un navigateur World Wide Web coopératif. • La conception et la mise en œuvre des protocoles de contrôle. Le second aspect auquel nous nous intéressons est celui de la conception et la mise en œuvre des fonctions de coopération. Plus particulièrement, nous nous intéressons à la gestion des contextes partagés par les utilisateurs d’un collecticiel et les protocoles de connexion−déconnexion dynamique de participants. Dans ce contexte, nous proposons une classification de ces protocoles en fonction de la répartition de leurs 5 exécutions. La validation expérimentale de ces protocoles est faite dans l’implantation des deux applications pilotes introduites plus haut. 3 Approche suivie Dans