Rapport de Stage - Développement de l’application

afternoonhandsomelyΛογισμικό & κατασκευή λογ/κού

17 Νοε 2012 (πριν από 4 χρόνια και 5 μήνες)

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Nicolas FERRARY



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Stage 3° année




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Remerciements



J’adresse d’abord mes sincères remerciements à M. CHANZY André, directeur de
l’unité CSE (Climat Sol Environnement) pour m’avoir permis de travailler au sein de l’équipe
travaillante sur Stics dans des conditions très favorables au bon déro
ulement de mon stage.


Je tiens à exprimer ma gratitude à Mme RIPOCHE Dominique (ma responsable de
stage), pour sa disponibilité, son suivi, son regard constructif et l’apport de son expérience
porté sur mon travail.


Il ma faut par la suite remercier tout

les gens du bâtiment climat qui se montra très
ouvert et dans lequel se trouve une atmosphère de travail très conviviale, ce qui m’a permis
une intégration rapide.



Nicolas FERRARY



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Sommaire



I

Introduction

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3

II

Présentation

de l’entreprise

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4

A)

L’INRA

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................................
................................
..........................

4

B)

Le centre d’AVIGNON

................................
................................
................................
..

5

C)

L’unité CSE

................................
................................
................................
....................

7

D)

Le groupe Stics

................................
................................
................................
...............

7

II
I

Projet à réaliser

................................
................................
................................
...................

9

A)

Contexte

................................
................................
................................
.........................

9

B)

Oblectifs

................................
................................
................................
.......................

10

IV

Outils et méthodes de développement

................................
................................
..............

11

A)

Le matériel

................................
................................
................................
....................

11

B)

Les logiciels

................................
................................
................................
..................

12

C)

Les méthodes de travail

................................
................................
................................

14

D)

L’organisation

................................
................................
................................
..............

15

V

Développement de l’application

................................
................................
.......................

16

A)

Progressi
on et avancement du projet de stage

................................
..............................

16

B)

Problèmes rencontrés

................................
................................
................................
...

17

VI

Conclusion

................................
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20

VII

Table des annexes

................................
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.............

21




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I

Introduction






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II

Prés
entation de l’entreprise

A)

L’INRA



L’
I
nstitut
N
ational de la
R
echerche
A
gronomique a été créé en 1946 en application de
la loi Tanguy Prigent, le ministre de l’agriculture de l’époque. Il s’agit d’un établissement
public à caractère scientifique et technolo
gique, placé sous la double tutelle des ministères
chargés de la recherche et de l’agriculture.

L’institut à plusieurs rôles

:



Il doit œuvrer au service de l’intérêt public tout en maintenant l’équilibre entre les
exigences de la recherche et les demandes
de la société.



Il doit produire t diffuser des connaissances scientifiques et des innovations,
principalement dans les domaines de l’agriculture, de l’alimentation et de
l’environnement.



Enfin, il doit contribuer à l’expertise, à la formation, à la promoti
on de la culture
scientifique et technique, au débat science / société.




Présent sur tout le territoire, il est organisé de la manière suivante

:




17 départements de recherche touchant l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
regroupés dans 5 dir
ections scientifiques (cf. figure1).



21 centres régionaux répartis en près de 200 sites dans toute la France.



257 unités de recherche (dont 128 associées à d’autres organismes comme le CNRS, le
CIRAD, universités,…).



80 unités expérimentales.



131 unités d’
appuis et de services.


Sur le plan des moyens financiers, le budget de l’INRA est de 573 millions d’euros
(env. 3,7 milliard de francs…) grés gré grés




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B)

Le centre d’AVIGNON



Il a été fondé en
1953 et constitue un
maillon important du
dispositif de l
’INRA tant
par sa taille que par les
thématiques de
recherches qui lui sont
confiées.


Sa vocation est aussi bien régionale que nationale. Son implantation vauclusienne lui a
conféré traditionnellement une responsabilité vis à vis de l’agriculture méditerr
anéenne pour
la qualité de la production maraîchère et fruitière et pour l’industrie régionale de la
transformation agroalimentaire.


Les programmes scientifiques du Centre Inra d’Avignon lui confèrent également une
forte implication dans la politique scie
ntifique nationale de l’institut.

Deux pôles majeurs caractérisent le centre

:



Gestion de l’environnement, pour les territoires cultivés e la forêt
méditerranéenne.



Maîtrise de la qualité des produits cultivés et transformés pour la santé du
consommateur.




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Le centre compte en moyenne 570 agents permanents et 400 temporaires par an. Il
dispose d’un budget annuel de 38 millions d’Euros, salaires compris et publie annuellement
450 documents.

Le centre compte 13 unités de recherche et 6 unités expérimentales

réparties sur 3
régions, majoritairement en PACA.





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C)

L’unité CSE



L’INRA est structuré en départements de recherche, construits sur la base des
disciplines scientifiques nécessaires pour couvrir tous les besoins de l’agriculture.

Cette structure se retro
uve sur le centre d’Avignon par l’existence des «

unités

», qui
sont sous la tutelle d’un ou plusieurs de ces départements.

L’unité CSE,
C
limat,
S
ol et
E
nvironnement) dirigée par André Chanzy a été
restructuré il y a 2 ans regroupant les anciennes unité Sc
ience du sol et Bioclimatologie. Elle
mène des travaux de recherche sur

:



la description des transfert de masse (eau, gaz, particules) et d’énergie dans le
continuum nappe sol plante atmosphère.



le couplage des transferts de masse dans le sol avec les cycl
es bio
-
géochimiques.



le développement de la végétation des écosystèmes cultivés en relation avec le climat,
les propriétés du sol et les pratiques agricoles.


Ces travaux ont pour objectifs finalisés

:



a quantification de l’impact environnemental des prati
ques agricoles et des épandages
de déchets sur la qualité des eaux (eaux de nappe en particulier) et des sols.



l’optimisation des ressources pour les cultures (irrigation, fertilisation, agriculture de
précision) et la mise au point d’itinéraires technique
s préservant l’environnement.



la prévision des rendements et la délimitation des potentialités des zones de production
agricole en fonction du complexe agro
-
pédoclimatique ou des changements
climatiques.


Les recherches fondamentales portent sur la descrip
tion des processus, sur leur
spatialisation en allant des échelles locales aux échelles régionales et sur l’élaboration de
modèles dynamiques de fonctionnement des écosystèmes. Ceux ci sont utilisés dans les études
plus finalisées comme outil de diagnostic
, de pronostic ou de simulation de données en
complément des observations expérimentales. Pour accompagner ces recherches, l’unité mène
des travaux méthodologiques sur la caractérisation des propriétés physiques et chimiques des
sols (flux hydrique, propri
étés de transfert, ambiance géochimique…).

L’unité fonctionne avec 50 agents permanents dont 20 chercheurs, 8 ingénieurs, 14
assistants ingénieurs / techniciens, 3 agents techniques, 3 secrétaires, 3 documentalistes et 14
doctorants.


Elle est composée de
4 équipes

:



Couplage entre transferts et cycles bio
-
géochimiques



Transfert de masse et d’énergie dans le sol



Télédétection



Fonctionnement de l’espace agricole.



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D)

Le groupe Stics



Le groupe Stics fait partie de la branche FEA (Fonctionnement de l’Espace Ag
ricole)
de l’unité CSE. Le projet du modèle de culture Stics a commencé en 1994. La première
version du modèle est arrivé en 1996, il a été réalisé en collaboration avec l’unité
d’Agronomie de Laon, l

‘équipe était formé de 2 personnes de l’INRA d’AVIGNON
(N.
BRISSON et D. RIPOCHE) et une de LAON (B. MARY). La première version avec une
interface (WinStics) est apparue en 1996.



Nadine BRISSON qui est à l’origine de ce modèle fait bien sûr parti de ce groupe. On
retrouve actuellement 3 personnes à l’INRA d
’AVIGNON

dans ce groupe:



N. BRISSON



M. LAUNAY



D. RIPOCHE

L’équipe a donc gardée ses bases puisque Nadine et Dominique travaille encore sur ce
projet pour son évolution perpétuelle.


C’est donc avec ces personnes que j’ai eu le plus de contact durant mon s
tage. Bien
sur la composition de ce groupe a évolué au cours des années, avec des arrivées et des départs
au niveau des chercheurs et des informaticiens. Beaucoup de stagiaires dans différents
domaine ont participé à l’évolution du modèle et donc de l’équi
pe.








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III

Projet à réaliser

A)

Contexte



STICS est un modèle de fonctionnement des cultures à pas de temps journalier. Ses
variables d’entrées sont relatives au climat, au sol et au système de culture. Ses variables de
sorties sont relatives à la production
(quantité et qualité), à l’environnement et à l’évolution
des caractéristiques du sol sous l’effet de la culture. STICS a été conçu comme un outil de
simulation opérationnel en conditions agricoles. Son principal objectif est de simuler les
conséquences de
s variations du milieu et du système de culture sur la production d’une
parcelle agricole.


STICS simule le bilan de carbone, le bilan d’eau et le bilan d’azote du système et
permet de calculer à la fois des variables agricoles (rendement, consommations d’
intrants) et
des variables environnementales (pertes d’eau et de nitrate) dans diverses situations agricoles.


L’objet simulé est la situation culturale pour laquelle on peut définir de façon
déterministe un milieu physique et un itinéraire technique. Une

attention particulière est
portée à l’effet des techniques culturales sur le fonctionnement du système sol
-
culture
-
climat,
sachant que la spécificité des cultures repose à la fois sur leur fonctionnement
écophysiologique mais aussi sur les itinéraires tec
hniques qui leur sont appliqués.


Les fonctions utilisées ont aussi été choisies pour leur qualité générique, ce qui permet
de les appliquer à diverses cultures (mais, blé, vigne, salade, …).


Le modèle STICS est écrit en FORTRAN 77 et une interface Winsti
cs tourne sur un
micro
-
ordinateur standard compatible PC dans un environnement convivial sous Windows,
c’est cette interface qui est le centre d’intérêt de la mission.




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B)

Objectifs



Une interface utilisateur Winstics a été créée dans le but de faciliter
l’utilisation de ce
modèle et de le rendre convivial. Le problème de cette interface est qu’elle n’est utilisable que
sur une plate
-
forme Microsoft Windows.


L’objectif principal est de faire une interface qui permettra de rendre le modèle
utilisable sur
différentes plates
-
formes (Windows, UNIX et Linux) avec une interface
conviviale. Il consistera aussi à mettre en œuvre de nouvelles fonctionnalités. La nouvelle
interface devra intégrer toutes les fonctionnalités de l’ancienne, et essaiera de respecter la

même organisation au niveau de l’enchaînement graphique des fenêtres, de cette manière les
anciens utilisateurs de Winstics n’auront pas de difficultés à s’adapter à la nouvelle version de
l’interface.

Les programmes qui sont utilisés par cette interface
sont écrits en FORTRAN ou C, ce
sont donc de programmes portables sur toutes les plates
-
formes après compilation.


Le deuxième objectif est d’internationaliser cette nouvelle interface de manière à ce
que les chercheurs étrangers puissent utiliser ce modèl
e dans leur langue. Et donc montrer le
travail des chercheurs français dans les autres pays de façon à être plus reconnu.


La dernière partie de la mission consiste à instaurer une aide en ligne dans l’interface,
depuis la première version de Winstics, cet
te fonctionnalité n’a pas été encore réalisée et donc
il serait bien utile de pouvoir consulter une aide quand on en a besoin.


Une documentation devra être réalisée en continue sur les différentes parties de la
réalisation de ce projet.



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IV

Outils et méthode
s de développement

A)

Le matériel



On retrouve une organisation quasiment identique à celle existante dans l’IUP, que ce
soit au niveau Unix ou Windows.


1)

Les machines de travail



Le personnel de l’INRA dispose de machines différentes selon l’utilisation don
t il doit
en faire, donc nous retrouvons des PCs et des stations de travail. Les PCs sont généralement
sous Windows à part les vieux PCs qui sont transformés en terminaux via Knoppix
(distribution Linux). Ils possèdent un bouquet d’applications tel que le
pack office pour les
tableurs et rapports ainsi que d’autres logiciels suivant les utilisateurs (Photoshop, …).



2)

Les serveurs de travail



On retrouve bien sûr des serveurs Unix et Windows. Chaque type de serveurs possède
des applications spécifiques (Pho
toShop, AutoCAD,

…) de façon à pouvoir lancer une
exécution de logiciels puissants (surtout de calcul) en fonction des besoins des utilisateurs.
Les services communs de communication étant sous Unix. Des espaces disque sont alloués à
chaque utilisateur est

sauvegardé quotidiennement.



3)

Le matériel utilisé



Pour ma part, j’ai travaillé sur un PC qui m’a permis de réaliser l’ensemble de tout les
documents que j’ai produit, ainsi qu’utilisé Poséidon (voir III.B.1) le temps que
l’administrateur installe la to
talité des logiciels qui demandent assez de ressources sur les
serveurs. Une fois installé, j’ai continué mon analyse, conception et développement sur un
serveur Windows avec les logiciels présentés ci
-
après.




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B)

Les logiciels

1)

Logiciel utilisé pour l’analyse

: Poséidon



Poseidon UML (www.
gentleware.com) est un logiciel issu
du projet OpenSource ArgoUML,
instigué par Jason Robbins.
GentleWare offre une version libre
dite « Community Edition ». Cet
atelier intègre toutes les
fonctionnalités d’un modélisateur

UML (Unified Modeling
Language), à savoir le support total
d’un langage de programmation
(Java), le respect des diagrammes
de la norme UML, le support du
format de sauvegarde XMI,
l’exportation des diagrammes sous
différentes formats (gif, ps, svg,
eps),
l’internationalisation de l’application différentes langues dont le français), la génération
de code, la rétro
-
conception (« Reverse
-
engineering »), la fusion avec les EDI
(Environnement de Développement Intégré) NetBeans et Sun Forte.

Pour la génération,

un nouveau fichier Java est créé pour chaque classe ou interface à
partir du modèle, en réutilisant les fichiers existants. Le code résultant présente un squelette
de chaque classe et interface du projet.





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Logiciel pour le développement

: NetBeans 3.4.
1



NetBeans, crée à
l'initiative de Sun
Microsystems ( Noyau de
Forte4J/SunOne ) , présente
toutes les caractéristiques
indispensables à un RAD
(Atelier de Développement
Rapide) Java de qualité.

De licence
OpenSource, NetBeans 3.5
permet de développer e
t
déployer rapidement et
gratuitement des applications
graphiques Swing, des
Applets, des JSP/Servlets,
des architectures J2EE, dans
un environnement fortement
customisable.

NetBeans possède un noyau robuste, et un système de pluggins performant.


Le RAD N
etBeans est composé d’une plate
-
forme, plus des modules qui comprennent
des éléments comme un éditeur, des outils travaillant avec des codes source (Java, C++ et
autres), contrôle de version, et d'autres choses encore.



Coloration syntaxique avancée,



Supp
ort des langages Java, C, C++, XML et HTML



Support pour les services de compilation, débogage et d'exécution



Support des technologies JSP, XML, RMI, CORBA, JINI, JDBC et Servlet



Support d'Ant, CVS et autres Systèmes de Contrôle de Version



Outils de Con
ception Visuel



Assistants et outils de gestion et de génération de code



Multi plates
-
formes











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C)

Les méthodes de travail



On retrouve des méthodes totalement différentes de celle que l’on emploie au sein des
TP (travaux Pratiques) de l’IUP. Mais on

reprends qu’en même une grande majorité de
techniques utilisées en conduite de projet, analyse et conception.


Malgré les différentes sauvegardes effectuées quotidiennement sur les machines,
toutes les semaines je sauvegardais la totalité des documents et

source écrites depuis le début
du stage (de cette manière, j’ai pu éviter une frayeur après avoir cru que les disques de
données réseaux soient grillés après un orage). Ces sauvegarde se trouvaient sur le serveur
Windows, sur un ftp fiable (voir image ci
-
dessous) et transférées sur mon PC personnel à
domicile, de cette manière on retrouve obligatoirement une sauvegarde en état en cas de
besoin.


Au niveau de la documentation on doit suivre une légère charte graphique ainsi que
pour certains standards dans

les applications graphiques. Cela permet de garder une
homogénéité entre les différents documents et applications produits à l’intérieur de
l’entreprise. Pour la documentation, j’ai utilisé un système de versions de façon à pouvoir
revenir en arrière en c
as de besoin (par exemple le cahier des charges final est en fait la
version 1.0.1).







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D)

L’organisation



Au niveau de l’organisation du travail, on trouve plusieurs parties qui sont les horaires
de travail, le suivi avec la maître de stage.


Les horair
es de travail sont à la différence des cours, des heures variables avec juste
des présences obligatoires de 10h00 à 12h00 et de 14h00 à 16h00. Ce système permet de gérer
son temps de travail à la journée et à la semaine de façon à arriver à 35 heures par s
emaine.
De cette manière, on peux faire 8 ou 9 heures de travail dans une journée et faire seulement 6
heures le lendemain.

C’est la première fois que je travaille dans de telles conditions car jusqu' à présent je
n’avais travaillé qu’avec des horaires fi
xes. Je pense avoir bien négocier ce système de façon
à travailler un maximum le matin et un minimum l’après
-
midi (à cause des vagues de
chaleur).


Avec ma maître de stage, nous nous sommes mis d’accord sur le fait de gérer le travail
comme je l’entendais
, tout en montrant les différents documents et l’avancement tout le long
de la durée de ce stage.

De cette manière, je passais la voir pour lui montrer différents documents et choix. On
se voyait également quand je me trouvais face à un problème qu’elle p
ouvait m’aider à
résoudre (par exemple sur les problèmes de compréhension au niveau scientifique du modèle).






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V

Développement de l’application



Cette partie du rapport sera consacrée à la description de tout l’ensemble du
déroulement de l’application (an
alyse, conception, …).

A)

Progression et avancement du projet de stage


Définition du projet de stage

Organisation et ligne de conduite

Analyse

Conception

Réalisation

Documents réalisés (cahier dezs charges, analyse, choix techniques, conception,
description
des items graphiques, descriptions des fichiers d’entres sorties, )












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B)

Problèmes rencontrés

1)

Problème de compréhension



Comme on peut s’en douter je ne suis pas un scientifique spécialisé dans l’agriculture,
j’ai donc eu quelques difficultés à compr
endre dès le début le totalité des fonctions. La
curiosité m’a donc fait demander à ma maître de stage quelques explications sur les
différentes parties scientifiques qui m’intriguaient.

Evidemment il est plus intéressant de travailler sur un sujet que l’o
n comprend que sur
un thème qui vous rebute. Elle m’a donc expliquer une grande partie des différents paramètres
qu’utilise Stics en entrée, et aussi les sorties qu’il produit. Certes même avec ses explications
je n’ai pas tout compris du modèle de culture

qu’est Stics, mais cela m’a grandement aidé
dans l’analyse et dans la conception de l’application.

Si je n’avais pas reçu ces quelques explications mon travail aurait été d’autant plus
difficile que non
-
passionnant. La plus part de ces explications m’ont

été données quand je
réalisais le document sur les différents fichiers qu’utilise Stics, car la totalité des paramètres
d’entrées et de sorties est stockée dans des fichiers texte.



2)

Problème d’adaptation au différents logiciel



Dans les différents trava
ux que j’avais pu réaliser avant, que ce soit au cours de TP à
l’IUP ou pour des travaux personnels, je n’avais jamais utilisé les logiciels Poséidon et
NetBeans (voir description en IV.B page 12). Nous nous étions entendu, avec Cédric ROSA
(un autre stagi
aire de l’IUP) qui avait une application de même type, pendant la conception,
d’employer les mêmes logiciels de façon à pouvoir s’entraider en cas de besoins.

Nous avons aussi fais le choix d’utiliser des logiciels gratuits, c’est pourquoi on
retrouve la
version Community Edition pour Poséidon (seule version gratuite de Poséidon) et
NetBeans qui est sous SPL (Sun Public Licence variante de Mozilla Public Licence)


Au niveau des logiciels d’analyse, à l’IUP dans le cours d’analyse et conception ainsi
que d
ans celui d’architecture fonctionnelle, nous avions utilisé un logiciel de Rational

: Rose.
C’est bien sûr un très bon logiciel pour toute l’analyse et la conception, le problème étant son
coût qui reste relativement énorme pour une seule application et de

sa fréquence d’utilisation
pour d’autre projet.

L’adaptation sur Poséidon n’a pas beaucoup posé de problèmes car c’est un logiciel
qui ressemble à Rose en général. En environ une journée, j’ai retrouvé l’ensemble des
fonctions dont il fallait que je me s
erve pour mon analyse.









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Pour les logiciels de développement, je n’avais jamais utilisé de RAD, j’utilisais
simplement des éditeurs simples du style JCreator. Cela me convenait puisque je n’avais
jamais eu à faire une application aussi grande et avec
autant de fenêtre, généralement je
faisais mes interfaces à la main en les codant directement. Il est vrai que c’est qu’en même
très utile de pouvoir dessiner ces fenêtres par un éditeur graphique.

J’ai mis un peu plus de temps à prendre en main NetBeans,
il possède pas mal de
fonctionnalités et il faut donc faire le tri entre ce que l’on va utiliser et ce qui sera superflu par
rapport à l’application que je devais réaliser. Il adonc fallu quelques jours de manipulation
avant de pouvoir commencer mon appli
cation avec ce logiciel.

Remarque je crois que je continuerai à utiliser ce RAD pour tous mes futurs projets car
il s’est montré très performants et simple d’utilisation dans les différents domaines dans
lesquels je l’ai utilisé..





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C)

Avancement du projet

à la remise du rapport



Au jour de la remise finalisation du rapport, le projet n’est pas encore terminé. Il reste
environ 30% du code à écrire sur la totalité prévu après estimation. Etant donné que le stage
n’est pas terminé à cette heure, il reste un
peu plus de 2 semaines, dans ce délai je pense
arriver àfaire une grande partie de ce qu’il manque. Une des choses qui risque d’être difficile
à terminer est ce qui touche à mon erreur dans la conception sur les fichiers de paramètres qui
ont la même forme
.



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VI

Conclusion




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VII

Table des annexes