Quentin NIVON

Résumé:

Durant les dernières décennies, la modélisation et la conception de processus métier sont devenues des activités cruciales pour de nombreuses sociétés.
En conséquence, de multiples notations permettant de modéliser ces processus ont émergé, majoritairement basées sur les travaux.
Parmi elles, la méthode appelée "notation et modèle de processus métier" (Business Process Model and Notation (BPMN), en anglais) est aujourd'hui considérée comme le standard pour la modélisation de processus.
La notation BPMN requiert un certain niveau d'expertise pour permettre à ses utilisateurs d'écrire des processus corrects, bien structurés, et conformes aux exigences.
La phase de modélisation peut donc devenir fastidieuse, et même sujette à erreurs si elle n'est pas effectuée par des experts de la notation.
La première partie de cette thèse consiste à fournir une solution visant à aider les utilisateurs à modéliser des processus BPMN.
Pour ce faire, l'approche proposée prend en entrée les exigences de l'utilisateur écrites dans un format textuel, dans lesquelles les tâches et les contraintes les ordonnant sont décrites informellement.
Ensuite, l'approche utilise des grands modèles de langage (Large Language Models (LLMs), en anglais) pour traduire ces contraintes dans un format compréhensible par une machine.
A partir de ce format interne, l'approche génère et retourne un processus BPMN satisfaisant les contraintes de départ.
Cette thèse présente également, comme contribution secondaire, des techniques permettant de vérifier qu'un processus ne dévie pas de son comportement attendu.
De telles vérifications sont généralement effectuées grâce à des techniques classiques de vérification de modèle.
Or, nous avons pensé qu'un utilisateur n'étant pas familier avec la notation BPMN pourrait rencontrer des difficultés dans l'utilisation de telles techniques, et plus particulièrement, dans l'écriture des propriétés de logique temporelle décrivant le comportement désiré.
Ainsi, le coeur de cette contribution secondaire consiste à faciliter l'écriture de telles propriétés en permettant à l'utilisateur de les générer directement à partir de leur description textuelle.

De récentes études suggérèrent que, une fois conçus, les processus métiers sont sujets à des changements tout au long de leur cycle de vie.
Dans les sociétés, de tels changements peuvent parfois amener à des processus non-optimaux, responsables de problèmes tels que l'augmentation du temps d'exécution ou des coûts qui leur sont liés.
Afin d'optimiser ces processus, il est nécessaire d'avoir à portée de main un modèle décrivant explicitement leur comportement, ainsi que les aspects quantitatifs qui y sont liés.
Ainsi, au-delà des processus eux-mêmes, généralement modélisés dans une notation basée sur les flux de travaux, il est nécessaire de fournir, entre autres, une description explicite des durées et des ressources requises par les tâches composant ces processus.
La seconde partie de cette thèse consiste à fournir une solution basée sur des techniques de refactorisation, dont le but est de changer la structure du processus afin d'optimiser un ou plusieurs critères, tels que son temps d'exécution, l'utilisation de ses ressources, ou ses coûts totaux.
Pour ce faire, les approches proposées consistent en plusieurs ingrédients.
Par exemple, nous présentons des patrons de refactorisation, utiles pour déplacer les tâches du processus d'un endroit à l'autre tout en préservant partiellement sa sémantique.
Nous utilisons également des techniques de simulation pour calculer des métriques, basées sur l'exécution d'une ou plusieurs instances du processus.
De même, nous détaillons plusieurs algorithmes d'exploration ayant pour objectif de naviguer à travers l'espace de solutions.
Au final, les multiples approches présentées retournent toutes une version optimisée du processus donné en entrée.