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Modélisation hétérogène – Généralisation
Modélisation des systèmes 1
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Modélisation hétérogène – Généralisation
Modélisation des systèmes 2
1. Modèles mixtes & composition de modèles
2. Modèles multi-vues
3. Transformations de modèles 4. Conclusion
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Exemple : Thermostat, vers l’implémentation ?
Modélisation des systèmes 3
?
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Modèle mixte
Modélisation des systèmes 4
Sous-modèle discret Sous-modèle continu
Modèle mixte
« control » « plant »
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Exemple : Thermostat, modèle mixte
Modélisation des systèmes 5
Sous-modèle discret Sous-modèle continu
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Problème de la composition
Modélisation des systèmes 6
Sous-modèle type B
Sous-modèle type C
Modèle type A
Conversions ??? (données, temps & contrôle)
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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
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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
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Exemple : Job processing
Modélisation des systèmes 9
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Exemple : Job processing
Modélisation des systèmes 10
Modèle DE
Modèle CT
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Exemple : Job processing
Modélisation des systèmes 11
Modèle DE
Modèle CT ???
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Exemple : Embouteillage
Modélisation des systèmes 12
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Exemple : Embouteillage
Modélisation des systèmes 13
Modèle DE
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Exemple : Embouteillage
Modélisation des systèmes 14
Sous-modèle FSM
Sous-sous-modèle CT
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Exemple : Embouteillage
Modélisation des systèmes 15
Sous-modèle FSM
Sous-sous-modèle CT
???
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Exemple : Embouteillage
Modélisation des systèmes 16
Modèle DE
Sous-modèle FSM
???
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Modélisation hétérogène – Généralisation
Modélisation des systèmes 17
1. Modèles mixtes & composition de modèles
2. Modèles multi-vues
3. Transformations de modèles 4. Conclusion
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Modèles multi-vues
Modélisation des systèmes 18
Vue 1 (projection)
Vue 2 (projection)
Modèle = union des projections
Projection
Projection
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Exemple e-Commerce
Modélisation des systèmes 19
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Exemple e-Commerce, vue Besoins
Modélisation des systèmes 20
Projection
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Exemple e-Commerce, vue Architecture
Modélisation des systèmes 21
Projection
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Exemple e-Commerce, vue Interactions
Modélisation des systèmes 22
Projection
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 23
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 24
Appel d'une opération non déclarée dans une classe cible
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 25
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 26
Incohérence entre un type d'argument et un type de paramètre.
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 27
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 28
L'appel à une opération privée.
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 29
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 30
Nombre incohérent d'objets avec la multiplicité pour la classe.
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Exemple Incohérence
Modélisation des systèmes 31
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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.
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Modélisation hétérogène – Généralisation
Modélisation des systèmes 33
1. Modèles mixtes & composition de modèles
2. Modèles multi-vues
3. Transformations de modèles 4. Conclusion
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Transformation de modèle
Modélisation des systèmes 34
Modèle X Langage B
Modèle X Langage A
Transformation
Modèle X Langage C
Transformation
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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
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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 … …
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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
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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
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Modélisation hétérogène – Généralisation
Modélisation des systèmes 39
1. Modèles mixtes & composition de modèles
2. Modèles multi-vues
3. Transformations de modèles 4. Conclusion
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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 } …
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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
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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