SOUTENANCE DE THESE
10/07/2015
CHAVES CAFE Daniel 10/07/15 CentraleSupelec à 10h.

SUJET : Modélisation Multi-Paradigme pour la Synthèse et la Validation de Systèmes Complexes en Environnement Multi-Physique.

Multi-level modeling for verification and synthesis of complex systems in a multi-physics context.

Thèse préparée à : Supélec – EA 4454 E3S –
Département Informatique et Chaire Thales en Conception Analogique Avancée

Sous la direction de M Frédéric BOULANGER et M Filipe VINCI DOS SANTOS
Son directeur et son co-directeur de recherches.
SOUTENANCE DE THESE AYANT POUR JURY :
Antoine RAUZY (Examinateur)
Carlos VALDERRAMA (Rapporteur)
Filipe VINCI DOS SANTOS (Co-Directeur de thèse)
François PECHEUX (Examinateur)
Frédéric BOULANGER (Directeur de thèse)
Nicolas SABOURET (Examinateur)
Yamine AIT AMEUR (Rapporteur)

RESUME

À l'ère de systèmes électroniques intégrés, les ingénieurs font face au défi de concevoir et de tester des systèmes hétérogènes contenant des parties analogiques, numériques, mécaniques et même du logiciel embarquée. Cela reste très difficile car il n'y a pas d'outil unifiant ces différents domaines de l’ingénierie. Ces systèmes, dits hétérogènes, ont leur comportement exprimées et spécifiés par plusieurs formalismes, chacun particulier à son domaine d'expertise (diagramme de machines à état pour les circuits de contrôle numérique, équations différentielles pour les modèles mécaniques, ou bien des netlists de composants pour les circuits analogiques ).Les outils de conception existants sont destinés à traiter des systèmes homogènes en utilisant un seul formalisme à la fois. Dans l'état actuel, l'industrie se bat avec des problèmes d'intégration à chaque étape de la conception, à savoir la spécification, la simulation, la validation et le déploiement. L'absence d'une approche qui comprend les spécifications des interfaces inter-domaines est souvent la cause des problèmes d'intégration de différentes parties d'un système hétérogène. Cette thèse propose une approche pour faire face à l'hétérogénéité en utilisant SysML comme outil fédérateur. Notre proposition repose sur la définition d'une sémantique explicite pour les diagrammes SysML ainsi que des éléments d'adaptation sémantiques capables d'enlever les ambiguïtés dans les interfaces multi-domaines. Pour démontrer l'efficacité de ce concept, un ensemble d'outils basés sur l'ingénierie dirigé par les modèles a été construit pour générer du code exécutable automatiquement à partir de spécifications SysML pour différentes langages de simulation cibles, tels que VHDL-AMS et SystemC-AMS.

ABSTRACT

In the era of highly integrated electronics systems, engineers face the challenge of designing and testing multi-faceted systems with single-domain tools. This is difficult and error-prone. These so called heterogeneous systems have their operation and specifications expressed by several formalisms, each one particular to specific domains or engineering fields (software, digital hardware, analog, etc.). Existing design tools are meant to deal with homogeneous designs using one formalism at a time. In the current state, industry is forced to battle with integration issues at every design step, i.e. specification, simulation, validation and deployment. Common divide-to-conquer approaches do not include cross-domain interface specification from the beginning of the project. This lack is often the cause of issues and rework while trying to connect parts of the system that were not designed with the same formalism. This thesis proposes an approach to deal with heterogeneity by embracing it from the beginning of the project using SysML as the unifying tool. Our proposal hinges on the assignment of well-defined semantics to SysML diagrams, together with semantic adaptation elements. To demonstrate the effectiveness of this concept, a toolchain is built and used to generate systems simulation executable code automatically from SysML specifications for different target languages using model driven engineering techniques.