Contributions to the modeling and validation of complex systems
Contributions à la modélisation et à la validation des systèmes complexes
Abstract
The complexity and criticality of systems have grown significantly. This growth is due to the diversity of their components, their interactions and the new requirements being taken into account such as performance, safety, optimization of energy consumption, etc. These justify the use of appropriate techniques to ensure the quality of specifications. The specification of complex and critical systems, as well as their validation in the early stages of their development cycle, is one of the major concerns in systems engineering. Nevertheless, these phases of specification and validation are often arduous, partly because of the level of expertise required for the expression and validation of the system requirements, and partly because of the lack of guidance. To provide a framework to assist the designers of these systems, we propose a method with tools for the specification and validation of these systems. It relies on semi-formal modelling of the system and its requirements and incorporates environments adapted to verification and simulation. The approaches proposed for validation are applied very early in the system development process. This early intervention limits the costs of correcting any specification and design errors.
La complexité et la criticité des systèmes croissent d'une manière significative. Cette croissance est due à l'hétérogénéité de leurs composants, de leurs interactions et des nouvelles exigences prises en compte comme la performance, la sécurité, l'optimisation de la consommation d'énergie,.... Celles-ci, justifient l’utilisation des techniques adéquates pour garantir la qualité des spécifications. La spécification des systèmes complexes et critiques, ainsi que leur validation dès les premières phases de leur cycle de développement sont l’une des préoccupations majeures en ingénierie des systèmes. Néanmoins, ces phases de spécification et de validation restent très souvent ardues d’une part à cause du niveau d’expertise requis pour l’expression et la validation des exigences de ces systèmes et d’autre part à cause du manque de moyens d’assistance. Pour fournir un cadre permettant d’assister les concepteurs de ces systèmes, nous proposons une méthode outillée pour la spécification et la validation de ces systèmes. Celle-ci s'appuie sur des modélisations semi-formelles du système et ses exigences et intègre des environnements adaptés à la vérification et à la simulation. Les approches proposées pour la validation s’appliquent très tôt dans le processus de développement du système. Cette intervention précoce permet de limiter les coûts de correction d’éventuelles erreurs de spécification et de conception.
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