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Modélisation hétérogène – Généralisation

Modélisation des systèmes 1

Modélisation hétérogène – Généralisation

Modélisation des systèmes 2

1.  Modèles mixtes & composition de modèles

2.  Modèles multi-vues

3.  Transformations de modèles 4.  Conclusion

Exemple : Thermostat, vers l’implémentation ?

Modélisation des systèmes 3

?

Modèle mixte

Modélisation des systèmes 4

Sous-modèle discret Sous-modèle continu

Modèle mixte

« control » « plant »

Exemple : Thermostat, modèle mixte

Modélisation des systèmes 5

Sous-modèle discret Sous-modèle continu

Problème de la composition

Modélisation des systèmes 6

Sous-modèle type B

Sous-modèle type C

Modèle type A

Conversions ??? (données, temps & contrôle)

Adaptation Sémantique

Modélisation des systèmes 7

Ø  Sous-modèle à sémantique différente

Ø  Sous-modèles à modèle global : adaptation sémantique

Ø  L’adaptation sémantique: •  la principale complexité •  la grande variété des paradigmes

Ø  Paradigmes de modélisation (TFSM, DE, CT, …) •  la sémantique des données •  la sémantique de temps •  la sémantique de contrôle

Adaptation Sémantique

Modélisation des systèmes 8

Ø  Hétérogénéité des données •  évènements (valeur, date) •  échantillons d’un flux de données •  symboles

Ø  Hétérogénéité du temps •  temps continu •  instants discrets •  itérations

Ø  Hétérogénéité du contrôle •  dépendre des données et du temps •  dépendre des modèles de calcul

Exemple : Job processing

Modélisation des systèmes 9

Exemple : Job processing

Modélisation des systèmes 10

Modèle DE

Modèle CT

Exemple : Job processing

Modélisation des systèmes 11

Modèle DE

Modèle CT ???

Exemple : Embouteillage

Modélisation des systèmes 12

Exemple : Embouteillage

Modélisation des systèmes 13

Modèle DE

Exemple : Embouteillage

Modélisation des systèmes 14

Sous-modèle FSM

Sous-sous-modèle CT

Exemple : Embouteillage

Modélisation des systèmes 15

Sous-modèle FSM

Sous-sous-modèle CT

???

Exemple : Embouteillage

Modélisation des systèmes 16

Modèle DE

Sous-modèle FSM

???

Modélisation hétérogène – Généralisation

Modélisation des systèmes 17

1.  Modèles mixtes & composition de modèles

2.  Modèles multi-vues

3.  Transformations de modèles 4.  Conclusion

Modèles multi-vues

Modélisation des systèmes 18

Vue 1 (projection)

Vue 2 (projection)

Modèle = union des projections

Projection

Projection

Exemple e-Commerce

Modélisation des systèmes 19

Exemple e-Commerce, vue Besoins

Modélisation des systèmes 20

Projection

Exemple e-Commerce, vue Architecture

Modélisation des systèmes 21

Projection

Exemple e-Commerce, vue Interactions

Modélisation des systèmes 22

Projection

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 23

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 24

Appel d'une opération non déclarée dans une classe cible

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 25

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 26

Incohérence entre un type d'argument et un type de paramètre.

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 27

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 28

L'appel à une opération privée.

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 29

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 30

Nombre incohérent d'objets avec la multiplicité pour la classe.

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 31

Exemple Incohérence

Modélisation des systèmes 32

L'ordre des messages dans le diagramme de séquence ne peut pas être réalisé par cette machine à états.

Modélisation hétérogène – Généralisation

Modélisation des systèmes 33

1.  Modèles mixtes & composition de modèles

2.  Modèles multi-vues

3.  Transformations de modèles 4.  Conclusion

Transformation de modèle

Modélisation des systèmes 34

Modèle X Langage B

Modèle X Langage A

Transformation

Modèle X Langage C

Transformation

Modèle résultat

Modèle résultat

Modèle source

Modèle source

Transformation de modèle

Modélisation des systèmes 35

Méta-modèle source

Méta-modèle cible

Modèle source

Modèle résultat

conforme à conforme à

Modèle d'une transformation

exécute

Moteur de transformation

Méta-modèle transformation

conforme à

Exemple : Organigrammes è contacts

Modélisation des systèmes 36

conforme à conforme à

Person è Contact!&!Contact.name= Person.first_name +" "! +Person.last_name!

exécute

Méta-modèle source Méta-modèle cible

Moteur de transformation

<contact>! <name>Alain Bravo</name>! <address></address>!</contact>!<contact>! <name>Olivier Friedel</name>! <address></address>!</contact>!

Modèle source Modèle résultat

Bravo, Alain, DG

Friedel, Olivier, DE … …

Modèle résultat

Modèle résultat

Modèle source

Modèle source

Transformation de modèle

Modélisation des systèmes 37

}  Types de transformations

}  M2M / M2T

}  Unidirectionnelle / bidirectionnelle

}  Utilisation }  Conversion }  Raffinement }  Génération de code

}  Restructuration

}  Inclusion de patrons

Méta-modèle source

Méta-modèle cible

Modèle source

Modèle résultat

conforme à conforme à

Définition de la transformation

exécute

Moteur de transformation

Exemple : Feux tricolores, transformation

Modélisation des systèmes 38

Fonctionnement normal

[…]!< '_Controller : FSM-Actor |!currState : 'init,!initState : 'init,!transitions : ( ! ('relation : 'Pred --> 'Pgreen {!

!guard: (isPresent('Pgo)) !!output: (('Pred |-> # 0) ;!! ! !('Pgrn |-> # 1)) !!set: (emptyMap)}) ;!

('relation3 : 'Pgreen --> 'Pred {!!guard: (isPresent('Pstop)) !!output: (('Pred |-> # 1) ;!! ! !('Pgrn |-> # 0)) !!set: (emptyMap)}) ;!

('relation2 : 'init --> 'Pred {!!guard: (# true) !!output: (('Pred |-> # 1) ;!! ! !('Pgrn |-> # 0)) !!set: (emptyMap)})),!

[…]!

Modèle source

Modèle résultat

Modélisation hétérogène – Généralisation

Modélisation des systèmes 39

1.  Modèles mixtes & composition de modèles

2.  Modèles multi-vues

3.  Transformations de modèles 4.  Conclusion

En résumé

Modélisation des systèmes 40

}  Hétérogénéité des systèmes

}  Conception de systèmes hétérogènes = beaucoup de problématiques différentes

}  Besoin de langages de modélisation adaptés ☛ hétérogénéité des modèles

}  Besoin d’outils d’analyse fiables, de bout en bout du cycle

}  Modélisation hétérogène = beaucoup de techniques différentes }  Entre autres :

}  Automates hybrides et modèles modaux }  Composition de modèles }  Modèles multi-vues }  Transformation de modèles }  Langage de coordination }  …

Sources & bibliographie (sélectionnés)

Modélisation des systèmes 41

}  TheMathWorks – Matlab / Simulink – modèles de démonstration }  U. Berkeley, EECS, CHESS – Ptolemy II – modèles de démonstration }  Edward A. Lee and Sanjit A. Seshia,

Introduction to Embedded Systems, A Cyber-Physical Systems Approach, http://LeeSeshia.org, ISBN 978-0-557-70857-4, 2011

}  UC Berkeley course EECS 149 « Introduction to Embedded Systems », Edward A. Lee and Sanjit A. Seshia

}  « Modélisation des systèmes », Cours de troisième année, option SI, Supélec, Frédéric Boulanger

}  « Hybrid Systems, Part I », Edward A. Lee and Sanjit A. Seshia, UC Berkeley }  « Introduction to Hybrid Automata », Arijit Mondal, Kapil Modi

and Arnab Sinha, IIT Kharagpur }  « The Art of Hybrid Systems », John Lygeros, Shankar Sastry

and Claire Tomlin

Sources & bibliographie (sélectionnés)

Modélisation des systèmes 42

}  A theory of timed automata, Alur Rajeev and Dill David, Theor. Comput. Sci.

}  Decision problem for timed automata: A survey, Alur Rajeev and P. Madhusudan, proceedings of SFM

}  Modularity for timed and hybrid systems, Alur Rajeev and Thomas A. Henzinger, proceedings of CONCUR

}  Principles of Model Checking, Christel Baier and Joost-Pieter Katoen, MIT Press

}  Vérification par automates temporisés, Patricia Bouyer and François Laroussinie