Applying Model Driven Software Engineering Practices to Epidemiology

Ce mémoire motive, présente et évalue la conception et implémentation d’une plateforme de modélisation épidémiologique. Cette plateforme se base sur un métamodèle en suivant les pratiques d’ingénierie dirigée par les modèles. La plateforme s’utilise avec une interface graphique qui permet aux utilisateurs d’adéquatement représenter tous les aspects d’un modèle qui auparavant devaient être programmés. La plateforme supporte tous les modèles compartimentaux, épidémiologiques ou non. L’objectif du projet est de s’attaquer aux problèmes de reproductibilité dénoncés récemment par plusieurs épidémiologistes. Certains modèles publiés ne présentent pas tous leurs paramètres ou équations, ou encore présentent des différences entre la présentation de leur modèle et le code source qu’ils fournissent. Notre plateforme rend le partage de modèle très simple, regroupant tous les artefacts nécessaires à l’exécution du modèle. De plus, les problèmes de différences entre représentation et implémentation sont inexistants car l’implémentation correspond à la vue graphique utilisée lors de la modélisation. L’objectif de recherche en ingénierie logicielle est une première application de l’ingénierie dirigée par les modèles dans le cadre de la modélisation épidémiologique. Dans le but d’atteindre une flexibilité maximale, la plateforme offre un métamodèle extensible qui, à l’aide de plugins, peut accepter de nouveaux types de compartiments et équations. Ces extensions peuvent être développées par des utilisateurs experts dans le but de les partager. Ces extensions permettent généralement de réduire la complexité des modèles où elles sont utilisées pour remplacer plusieurs éléments par un seul. L’extensibilité du métamodèle repose sur la composabilité des composants du métamodèle, soit les compartiments et équations. L’évaluation de la plateforme aborde une étude de cas où un modèle de COVID-19 publié est reproduit dans notre plateforme. Le but premier est de démontrer que la modélisation de ce modèle est non seulement possible, mais simple, et génère les équations équivalentes à celles programmées par les auteurs du modèle étudié. Ces objectifs ont été vérifiés. Les critères de modélisation évalués sont la modularité et la modifiabilité. L’évaluation porte aussi sur les aspects fonctionnels du métamodèle tels que la complétude et s’il est approprié. Ces aspects sont subjectifs, mais l’évaluation suggère que non seulement le modèle de composabilité est adapté aux tâches de méta-modélisation envisagées, celui-ci permet de plus facilement bâtir les modèles et identifier plus tôt les fautes logiques grâce à l’approche graphique déclarative.