Modélisation et analyse de systèmes embarqués

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Mis à jour le mercredi 15 mai 2013 21:01

L es systèmes embarqués rendent un nombre de services grandissant et font partie de notre vie quotidienne : ascenseurs, transports, téléphonie, médecine, énergie, industrie, etc. Ainsi, si l'on parle de plus en plus de systèmes embarqués, il s'agit avant tout d'un ensemble complet et intégré (matériel + logiciel). Le point central de leur développement est leur interaction avec leur environnement et les conséquences associées en
termes de sécurité et de fiabilité.
Cet ouvrage dresse un état de l'art du développement des systèmes embarqués. Il se concentre particulièrement sur leur modélisation et leur analyse. Il s'agit d'opérations cruciales qui détermineront la fiabilité du futur système. L'apparition récente des techniques basées sur l'ingénierie des modèles pourrait révolutionner le développement de ces systèmes en assurant une continuité entre le niveau conceptuel et l'implémentation de
la  partie  logicielle.  L'ouvrage  expose  trois  approches  parmi  les  plus utilisées : SysML (aspects ingénierie système), UML/MARTE et AADL (conception/analyse).

Pour en savoir plus et bon de commande :

AFIS : Journée Thématique 18 : Ingénierie des coûts et Ingénierie Système

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Mis à jour le mercredi 15 mai 2013 21:03

Bulletin d'inscription : ici

Nouvelle version de la plate-forme NEPTUNE

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Mis à jour le lundi 21 janvier 2013 23:01

Nous sommes heureux de vous annoncer la mise en ligne de la nouvelle version de plate-forme NEPTUNE incluant nos nouveaux travaux sur les interprètes OCL.

New version of the NEPTUNE platform

We are happy to announce you the online publishing of the new version of the NEPTUNE platform including our new works concerning OCL interpreters.

Ingéniérie dirigée par les modèle : vers l'usage industriel

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Mis à jour le mercredi 28 novembre 2012 20:25

 Volume 31/7 2012

L’ingénierie dirigée par les modèles est devenue un paradigme incontournable du développement logiciel où le code source n’est plus considéré comme l’élément central d’un logiciel mais comme un élément dérivé d’éléments de modélisation. Après plus de dix ans de gestation, cette approche jusque-là principalement présente dans le monde académique commence à être expérimentée voire utilisée dans des projets industriels. Ce modèle qui représente une abstraction du système à réaliser passe ainsi du stade contemplatif au stade productif : grâce à l’utilisation de techniques de transformation on passe d’un modèle abstrait, capturant les besoins des utilisateurs ou les règles métiers, à un modèle incluant les spécificités de la plate-forme cible. Ces transformations sont encadrées par des processus de développement tels que la démarche en Y par exemple afin de garantir voire de valider l’exactitude des modèles cibles. D’un point de vue industriel, cette approche présente l’avantage de permettre une modélisation indépendante des plates-formes cibles centrée sur le métier qui évolue peu, et, via des transformations successives, d’obtenir rapidement des applications pour des plates-formes spécifiques. Grâce aux journées NEPTUNE organisées chaque année à Paris, nous sommes des témoins privilégiés de la croissance de l’ingénierie dirigée par les modèles dans la réalisation de systèmes embarqués et des premières utilisations de cette approche dans les systèmes d’information. Lors de ces journées, et plus particulièrement lors de l’édition 2012, nous avons pu constater la diversité d’utilisation de l’IDM dans ces deux univers : la chaîne de transformations pour les systèmes embarqués et la capture des règles métiers pour les systèmes d’information.

Nous réalisons également que nous sommes à un tournant dans l’industrialisation de l’IDM. En effet, lors de la rédaction de l’appel à communication de ce numéro spécial, nous visions un numéro présentant des mises en situation opérationnelles de l’ingénierie dirigée par les modèles dans un contexte industriel. Toutefois le peu de soumissions présentant de telles mises en situation nous a surpris. La majorité des contributions présentaient des expérimentations réalisées conjointement par des académiques et des industriels. Ce constat fait, nous avons identifié des éléments permettant de comprendre les raisons d’une telle situation : le thème de cet appel n’est-il pas trop novateur ? De ce fait, les mises en œuvre opérationnelles sont encore balbutiantes. L’utilisation de cette approche, principalement dans les systèmes embarqués, ne concerne-t-elle pas des projets dont le caractère confidentiel empêche toute publication ?

La réponse à ces questions n’étant pas immédiate, nous proposerons de nouveau cette thématique dans un avenir proche afin de refaire un point sur la mise en œuvre opérationnelle de l’ingénierie dirigée par les modèles dans l’industrie.

Les articles de ce numéro présentent des expérimentations vouées à devenir opérationnelles dans un avenir proche. Nous sommes donc à la croisée des chemins entre les projets de recherche et leur industrialisation ce qui rejoint les objectifs que nous nous étions fixés. Quatre articles sont ici proposés. Les trois premiers concernent le domaine des systèmes industriels et le quatrième l’utilisation des modèles dans le cadre des systèmes d’information.

– L’article, « Transformation exogène de Wright vers Ada » proposé par Mohamed Tahar Bhiri, Farah Fourati, Mourad Kmimech et Mohamed Graiet présente une description des aspects structuraux et comportementaux d’une architecture logicielle abstraite exprimée avec le formalisme ADL Wright. Les aspects comportementaux sont ici décrits en CSP et vérifiés avec le model-checker FDR. L’objectif de cet article est d’ouvrir l’ADL Wright à Ada en suivant une approche d’automatisation de type ingénierie dirigée par les modèles. Pour y parvenir, les auteurs ont réalisé le métamodèle Wright et le métamodèle partiel d’Ada. Leur approche est validée par la conception, la réalisation et le test de l’outil Wright2Ada permettant de transformer une architecture logicielle décrite en Wright vers un programme concurrent en Ada.

– L’article, « Concevoir pour l’ordonnancement temps réel. Prise en compte de l’ordonnancement temps réel durant la phase de conception d’une radio logicielle » de Noël Tchidjo Moyo, Eric Nicollet, Frédéric Lafaye et Christophe Moy propose un retour d’expérience dans le domaine de l’électronique embarquée. Il met en exergue le besoin croissant d’équipements radio logicielle ayant la capacité de s’adapter automatiquement à l’environnement dans lequel ils se trouvent. Cette nouvelle contrainte induit l’exécution simultanée d’un grand nombre de composants logiciels sur un même processeur. Dans cette perspective, les méthodes actuelles de conception de radio logicielle prenant en compte l’ordonnancement temps réel deviennent inutilisables car l’exécution des traitements dans ces équipements devient très contrainte en temps. Cet article présente un nouveau flot de conception basé sur l’ingénierie dirigée par les modèles, permettant de spécifier les paramètres rendant possible une analyse d’ordonnancement temps réel des composants logiciels s’exécutant sur un processeur dans une radio logicielle. Les auteurs proposent un algorithme, implanté sous forme d’un outil, effectuant l’analyse d’ordonnancement temps réel des tâches de traitement du signal flexibles par simulation. Cet outil est intégré au flot IDM proposé. Enfin, ils présentent une expérimentation de leurs méthodes sur un projet de recherche et développement en cours de réalisation à Thales afin de démontrer les avantages de leur méthodologie et la bonne précision de leur outil.

– L’article, « Approche UML/SysML pour la spécification logicielle de systèmes embarqués aéronautiques. Travaux et retours d’expérience » d’Anthony Fernandes Pires, Stéphane Duprat et Cédrik Besseyre concerne le monde aéronautique et son besoin de certification pour les logiciels embarqués. Ce besoin implique la définition d’exigences de sûreté ainsi que la définition d’une spécification non ambiguë en amont du processus de développement. La conception de tels logiciels est de plus en plus difficile et, dans un contexte d’entreprise étendue comme celui d’aujourd’hui, il est parfois difficile de communiquer entre les différents acteurs du projet. Dans un de leurs projets logiciels de systèmes embarqués, l’ingénierie dirigée par les modèles leur a permis de surmonter ces problèmes en assurant un haut niveau de qualité. L’article décrit leur expérience d’utilisation d’un sous-ensemble d’UML permettant la modélisation de comportements synchrones locaux, couplé à l’outil Topcased afin de tirer un profit substantiel d’une telle modélisation. Ils présentent également les retours d’expériences récoltés auprès des différentes équipes du projet.

– Le dernier article « Une approche fondée sur l’IDM pour le développement d’un environnement de production journalistique » de Cyril Faucher, Frédéric Bertrand, Jean-Yves Lafaye, Denis Teyssou et Mathieu Bully fait état d’une expérimentation de l’ingénierie dirigée par les modèles dans le domaine des systèmes d’information. Les auteurs relatent une expérience appliquant l’ingénierie dirigée par les modèles à l’analyse et à la mise en œuvre d’une chaîne complète de gestion de dépêches d’agence traitant de manifestations dans les domaines de la culture et des loisirs. La prise en compte d’événements, structurellement complexes, porteurs d’information spatiale et surtout temporelle, associée à la nécessité de gérer l’interopérabilité d’applications hétérogènes, justifient pleinement le recours à l’ingénierie dirigée par les modèles. Ils présentent une vue d’ensemble de leur démarche ainsi que les métamodèles utilisés, notamment le modèle d’événements servant de pivot entre l’interface avec les applications de traitement de la langue naturelle en amont et les environnements de visualisation d’information temporelle du côté de l’utilisateur final.

Nous tenons à remercier d’une part, les membres du comité de lecture ainsi que les lecteurs externes pour leur aide précieuse dans l’élaboration de ce numéro et, d’autre part, les soumissionnaires pour la qualité des articles proposés pour ce numéro spécial.

Agusti Canals
CS Communication & Systèmes

Thierry Millan
IRIT, Université de Toulouse