Si l’on excepte les modèles réduits, les "systèmes de modélisation" s’apparentent à des langages de représentation, généralement de plus en plus formalisés à mesure que l’on passe du domaine du problème à celui de la solution.
Typologie des modèles en IS
Des modèles cognitifs sont utilisés pour l’analyse et l’exploration du problème ainsi que la validation des concepts opérationnels de la solution. La recherche et la validation des concepts opérationnels nécessitent des modélisations globales de haut niveau, par exemple dans le cas des systèmes militaires. La définition des scénarios opérationnels suppose la modélisation du comportement des systèmes de l’environnement, ceci pouvant aller jusqu’à leur identification (par exemple définir leurs équations d’évolution en vue de concevoir les scénarios de pilotage).
Des modèles normatifs participent à la définition de la solution à différents niveaux d’abstraction et de granularité. A chaque niveau, des modèles prescriptifs représentent ce à quoi elle doit satisfaire et supportent ainsi la définition des exigences, des modèles constructifs en représentent les architectures et leur fonctionnement.
Des modèles prédictifs sont utilisés pour prévoir et valider le comportement des systèmes. Les parties critiques des systèmes doivent présenter des comportements déterministes malgré l’indéterminisme du comportement de l’environnement ou des défaillances du système. Les techniques de spécification et de modélisation formelles permettant d’établir des preuves théoriques de conformité de comportement répondent à ce besoin dans le domaine du logiciel et de l’électronique numérique. Plus généralement, les exigences de performances et de sûreté de fonctionnement sont estimées grâce à des modèles prévisionnels analytiques, éventuellement statistiques ou stochastiques et à des techniques de simulation associées, sous réserve d’utiliser les modèles dans leurs limites de validité.
Outre le support à l’analyse et à la conception du système, les modèles de représentation du système ont deux rôles :
- Un rôle de partage de la connaissance sur le système : c’est à travers les modèles qu’un nouvel arrivant dans le projet ou un spécialiste tel qu’un fiabiliste, un ergonome ou un maintenancier doit pouvoir appréhender le système sous toutes ses dimensions afin d’en construire le modèle selon son propre point de vue ; c’est aussi avec des modèles, éventuellement concrétisés sous forme de simulateurs d’entraînement, que se formeront pilotes ou chefs de quart d’installations complexes.
- Un rôle de capitalisation : les modèles sont plus stables que les produits qui dépendent de l’évolution technologique. Ils le sont d’autant plus qu’ils se placent à un niveau d’abstraction plus élevé. Ils sont donc de bons candidats à la réutilisation.
Rappelons ici que tout effort de modélisation répond à un besoin (modélisation pour une approche globale du système, modélisation d’interfaces pour partager le travail entre sous-traitants, modélisation pour la simulation ou la validation formelle d’un comportement critique…) et que le choix tant de l’élément à modéliser que de l’outil de modélisation doit être pertinent par rapport à ce besoin. Le choix du système de modélisation, qui repose sur un langage de représentation, prend en compte les trois niveaux linguistiques habituels :
- Syntaxique : en fonction de recherche plutôt de facilité de représentation et compréhension ou, à l’inverse, plutôt de rigueur du formalisme,
- Sémantique : en fonction de l’aptitude à représenter la complexité du monde réel à modéliser,
- Pragmatique : en fonction de l’utilité et l’efficacité pour un contexte d’utilisation donné.