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Le système reçoit de l'information via des messages de toute nature : messages formels 

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©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 1CENTRE DE

MAITRISE DES

SYSTEMES ET

DU LOGICIELArchitecture des systèmes

d'information Contenu informationnel - Complexités - Modèles de coût

CALIX, les 3-4 Octobre 2007

Jacques Printz, Professeur au CNAM, Chaire de génie logiciel

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Plan de l'exposé

Liminaire : Machines abstraites et principes

d'ingénierie de l'information Déterminisme des opérations programmées - Réversibilité et reconstruction de l'histoire des transformations

1ère partie : Principes de décomposition

fonctionnelle revisités

Blocs fonctionnels - Traducteur/Transducteur

" Orchestration et chorégraphie » - Surveillance, régulation et contrôles des enchaînements

2ème partie : Complexités textuelles,

architecture et modèle de coût Essai de définition d'une " mesure naturelle » du contenu informationnel d'un système Notion de CCI : complexités, complications et incertitudes

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 3

Ports Ports

Un modèle de simplicité pour

l'ingénieur informaticien :

La machine logique de von Neumann

Organe de contrôle

(le pilote général de la machine + surveillance + "drivers»des ports )

Mémoire

Périphérique pour

entrer l'information dans la mémoire (n1 ports en entrée)

Périphérique pour

extraire l'information de la mémoire (n2 ports en sortie) D1 D2 D4 D3

Programme enregistré, avec

ses données et ses instructions

Unité logique (organe de

calcul avec les fonctions primaires de la machine)

Données du programme

enregistré

Le contenu est conventionnel

• Cf. débat CICS-RISC selon les technologies d'intégration VLSI

EntréesSorties

Espace d'adressage de la

machine (N programmes en concurrence)

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Qq. Concepts vraiment fondamentaux

Opérations indivisibles (atomiques) sur la

mémoire

Espace d'adressage des processus et de la

machine - Chemins d'adressage ( data path

Redondances utiles et surveillance pour

l'intégrité des opérations et des états de la machine

Distinction langage interne - langage(s)

externe(s) ; compilation et interprétation

Processus séquentiels (cf. E.Dijkstra)

Processus concurrents et synchronisation

des processus (cf. les sémaphores)

Intégrabilité

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 5

1ère Partie :

Principes de décomposition

fonctionnelle des systèmes en vue d'identifier la " machine » sous-jacente

Le SI vu comme une machine

de traduction

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Exemple N°1 : les ports du SI

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 7

Processus

informatique

Traitements

automatisés

Déterminisme

Contraintes ergonomiques

•Pragmatique •Sémantique

Bon sens

Règles de typage

•Syntaxe du type •Sémantique du type (règles d'interprétation)

Règles d'intégrité

Cohérence des processus et des actions

Cohérence informatique

•Intégrité du modèle de données •Caractéristiques non fonctionnelles (FURPSE) •Architecture logicielle

Cohérence de

l'information

Cohérence de

l'information

Processus métier

FluxFlux

Cohérence globale du SI

DONNÉES

DONNÉES

Sphère de contrôle du langage naturel

Sphère de contrôle des langages informatiques

La machinerie informationnelle :

complexité de l'information

Monde M1

Monde M2

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 8

Écrans

Commandes

Système IHM - GUI

La frontière des mondes M1 et M2

IHM/GUI et Capteurs-Actionneurs

Opérateurs humains

Capteurs

Actionneurs

Automatisation de tout ou

partie des processus, tâches et services métiers Processus et tâches dans la réalité concrète - Équipements à piloter - Équipements simulés - Autres systèmes, interopérabilité

Interfaces d'échanges informatiques

Langage(s) de commandes

selon le profil de l'opérateur : •CCreate •RRetrieve •UUpdate •DDelete •EExecuteRéférentiel systèmedes entités informatiques que l'opérateur peut utiliser grâce aux commandes qui lui sont accessibles

Langages internes

Autres informations et connaissances à disposition des opérateurs hors de la sphère de contrôle du système informatisé

Poste de

travail

Système réactif pour

équipements virtuels

Interfaces d'échanges informatiques

Langage(s) de commandes

de l'équipement, selon le type de l'équipement : • Le référentiel système ne connaît que l'interface virtuelle, ce qui facilite les adaptations • Interopérabilité Ports externes Temps humainTemps machines et équipements

Caractéristiques des

" orchestrations » Temps contraint

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Exemple N°2 : Les chemin de données

fondamentaux du SI - Flux informationnels

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 10

Système en mode réception (SMR)

Système S1

de UA1 EMR EVER

Messages

ReçusEspace de réception

des Messages Reçus EMR

Espace de visualisation EV

Modèle de Données Utilisateur

Espace de référence ER du

système

Modèle de Données Internes

Opérateur

Ensemble connu de types :

{MR1, MR2, ... , MRn} C1C2 C3 C4

Le système reçoit de l'information via des messages de toute nature : messages formels avec typage des données,

messages textuels formels (via des schémas XML) ou semi formel (de niveau courrier électronique) ; il met à jour ses bases

de données et présente l'information à l'opérateurpour validation et/ou enrichissement sémantique via les

chemins C1, C2, C3, C4. Le système se comporte comme un puit d'information

Sources/capteurs d'information

Horloge du système

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 11

Système en mode émission (SME)

Système S1

de UA1 EME EVER

Messages

Émis

Espace de travail des

Messages émis EME

Opérateur

Ensemble connu de type :

{ME1, ME2, ... , MEm} C5C6 C3 C4

Le système émet de l'information via des messages de toute nature ; il propage l'information qu'il contrôle vers ses

correspondants destinataires via les chemins C3, C4, C5, C6 ; la qualité et la traçabilité des données propagées est

primordiale pour l'intégrité de l'ensemble des systèmes intégrés. En cas d'action erronée il est primordial de pouvoir

reconstituer l'histoire des transformations opérées. Le système se comporte comme une source d'information

Ventilation des messages vers les

acteurs / actionneurs clients

Horloge du système

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 12

Système en mode Action (SMA)

Classe 1 : Manuel

Système S1

de UA1 EME EVER

Opérateur

Ensemble connu de types :

{ME1, ME2, ... , MEm} EMR

Ensemble connu de types :

{MR1, MR2, ... , MRn}

C1C2C3

C4C5C6

Le système reçoit et émet simultanément de l'information via des messages de toute nature ; il propage l'information

qu'il contrôle vers ses correspondants destinataires ; le temps de latence réceptionémission est court ; le risque de défaut

d'intégrité est beaucoup important. La qualité globale {données traitements contrôles} est primordiale.

Le système se comporte comme un transducteur; les messages reçus et émis constituent des langages formels

(automatisme pur) ou semi-formel (si intervention de l'opérateur) ; tous les chemins peuvent être activés.

Horloge du système

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Système en mode Action (SMA)

Classe 2 : [semi] Automatique

Système S1

de UA1 EME EVER

Opérateur superviseur

Ensemble connu de types :

{ME1, ME2, ... , MEm} EMR

Ensemble connu de types :

{MR1, MR2, ... , MRn}

C1C2C3

C4C5C6

Opérateur programmé

Cet opérateur programmépeut

être un Workflow paramétré

résultant des activités à effectuer dans le métier

Notification des opérations

effectuées par le système

Le système n'est plus directement sous contrôle de l'opérateur humain qui devient passif ; la décision est déléguée à un

opérateur programméparamétrable (selon niveau d'alerte qui détermine le risque).

Tout est journalisé pour analyse après action et rejeu (préparation de scénarios pour les simulateurs d'entraînement).

Horloge du système

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 14

Intégration des machines logiques de

transformation-traduction MR1 MT_sv

Surveillance

ME1 ER1 MT1 MT2 MTn MR2 ME2 ER2 Mécanisme d'intégration des machines logiques (Bus informationnel) Une ou plusieurs machines transductrices effectuant les transformations et/ou les services demandés MT_oc

Orchestration

et Contrôle

ENTRÉE SORTIE

Sphère de contrôle du système

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Exemple N°3 : Langage interne et

langages externes - Intégrité de l'information

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 16

Le modèle du traducteur PTE

Présentation -Transformation -Édition

Entrée graphique

Entrée textuelle

Entrée autre ...

Vérification et Validation

des entrées

Présentation

Adaptation EIFormat externe

Format interne

Édition

Édition graphique

Édition textuelle

Édition autre ...

Format interne

Format externe

Vérification et Validation

des éditions

Langage de

l'acteur émetteurLangage de l'acteur récepteur

FE_EMTR

FI_EMTR

FI_RCPR

FI_RCPR

Adaptation IR

Plusieurs couches

selon complexité

Adaptateur de format

Coeur de la transformation

PTE

Adaptateur de format

TransformationEMTRRCPR

Interface publiqueInterface privée

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Exemple N°4 : les opérations atomiques

sur les données - Notions d'intégrat (" building block ») et de transaction

Granularité de niveau pièce

élémentaire d'un système (Intégrat

de rang 0) - Le pas de fabrication/construction du système

©2007 /J.Printz / Architecture des SI - Contenu informationnel, complexités et modèles de coût Version V0 - Page 18

Modèle transactionnel : Gérer la

cohérences des mondes M1 et M2

Client

Fournisseur

Banque

Monde réel M1

Argent réel du client

(chèque - CB - DAB)

Stock réel du

fournisseur en magasin

Système d'information

BD client

BD Banque

BD fournisseur

Monde informatisé M2 (monde virtuel)

Maintien de la cohérence M1 - M2

Le monde M2 est par construction réversibleLe monde M1 est généralement irréversible- Toute

transformation à un coût (entropie) Notion de compensation

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Pattern d'instruction généralisée : la

transaction DE1 TR_I DE2 DEn DR1 DR2 DRm nentités mémoire en entrée mentités mémoire en résultat

Historique{ Invariant TR_I }

garantissant la cohérence de TR_I

État en entrée de la transformation

État résultat de la transformation

Transaction

TP_I A C I D

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Règle de modularité 1 entrée - 1 sortie

Entrée

Sortie

Blocs de code constitutifs

Suite des opérations

Le contexte de la défaillance

est perdu. Le contrat de sortie n'a pas été vérifié.

Bloc non conforme aux

règles de modularité

Le contrat d'entrée dans

l'intégrat n'a pas été vérifié.

Chemin

d'entrée C1

Chemin de

sortie C2B1 B2 Bn

Vérification du

" contrat » en entrée

Vérification du

" contrat » en sortieNON NON

Opérations

antérieures

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Modèle de composant intégrable

Contexte et données partagées

Pool de ressources partagées

entre plusieurs intégrats

Données partagées

Données partagées

Données partagées

Nomenclature, caractéristiques, niveau de partage, comportement, etc.

Données référencées

par ITG (modalités CRUD)

Intégrat ITG

Version.Révision

(+ ressource propres)

Données privées ITG

Statiques/Dynamiques

entrée

Sortie

nominale

Sortie non

nominale NiveauComposantapplicatifNiveau Système/S-SystèmeNiveau SDS

Sphère de contrôle

de l'intégrat

Allocation / Restitution explicites

Ressources consommées,

niveau de charge

Latence

Quantité d'information traitée

Contexte de l'intégrat

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