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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