Graphes "State Constraint Transition" : un langage pour la spécification formelle des systèmes de systèmes dynamiques - Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

"State Constraint Transition" graph : a language for the formal specification of dynamic systems of systems

Graphes "State Constraint Transition" : un langage pour la spécification formelle des systèmes de systèmes dynamiques

Résumé

Dynamic systems of systems (DySoS) are made up of a collection of heterogeneous and independent subsystems, which collaborate to achieve an ultimate goal. These characteristics, coupled with the dynamic nature of requirements, make their specification complex. This thesis, devoted to the specification and configuration of dynamic systems of systems, dawns from reuse principles for the derivation of configurations, which are achieved as the context or requirements evolve. The framework of dynamic software product lines (DSPL) is thus adapted, extended and then used as a conceptual basis. The main contribution lies in the State-Constraint Transitions (SCT) formal language. SCT is dedicated to the specification of dynamic systems of systems, which adapt their behavior in response to changing contexts and requirements. From a conceptual point of view, SCT is a variant of finite state machines (FSM) whose power of expression is extended by means of the concept of constraints. This modeling language provides an answer to the problems linked to the specification of dynamic requirements by introducing the concept of configuration states, in which requirements are translated into constraints. This makes it possible to control the adequacy of the configurations in variable contexts. The expressiveness of existing DSPL approaches is thus extended, combining the ease of use of well-established notations, with the computational power and expressiveness of the constraint programming approach. This contribution is implemented using the Xtext framework and is evaluated with three application cases.
Les systèmes de systèmes (SoS) se composent d'un ensemble de sous-systèmes hétérogènes et indépendants, qui collaborent pour atteindre un objectif ultime. Ces caractéristiques, couplées à la nature dynamique des exigences font que leur spécification devient complexe. Cette thèse, consacrée à la spécification et la configuration des SoS dynamiques, prend le parti de se baser sur des principes de réutilisation pour la dérivation de configurations en vue de réaliser ceux-ci au fur et à mesure que le contexte ou les exigences évoluent. Le cadre des lignes de produits logiciels dynamiques (LdPD) est ainsi adapté puis exploité en tant que base conceptuelle. La contribution réside dans la notation formelle State-Constraint Transitions (SCT), dédiée à la spécification de SoS dynamiques, qui adaptent leur comportement en réponse à l'évolution du contexte et des exigences. D’un point de vue conceptuel, SCT est une variante des machines à états finis dont la puissance d’expression est étendue au moyen du concept de contraintes. Ce langage de spécification apporte une réponse aux verrous liés à la spécification d’exigences dynamiques en introduisant un concept d’état de configuration traduisant les exigences en contraintes qui permettent de contrôler l’adéquation des configurations à des contextes variables. Le pouvoir d’expression des approches LdPD existantes est ainsi étendu, en combinant la facilité d’utilisation des notations bien établies, avec la puissance d’expression et de calcul de la programmation par contraintes. Cette contribution est mise en œuvre au moyen du Framework Xtext, et a été évaluée avec trois cas d’application.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03967057 , version 1 (01-02-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03967057 , version 1

Citer

Asmaa Achtaich. Graphes "State Constraint Transition" : un langage pour la spécification formelle des systèmes de systèmes dynamiques. Informatique et langage [cs.CL]. Université Panthéon-Sorbonne - Paris I; Université Mohammed V (Rabat), 2020. Français. ⟨NNT : 2020PA01E071⟩. ⟨tel-03967057⟩
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