Approche de métamodélisation pour la simulation et la vérification ...

1.3. OBJECTIFS DE LA THÈSE 21
éponyme 1 au sein duquel s’intègrent les travaux de cette thèse.
TOPCASED est un projet de R&D du pôle de compétitivité mondial Aerospace
Valley 2 dont le but est de fournir un atelier basé sur l’IDM pour le développement
de systèmes logiciels et matériels embarqués. Les autorités de certification
pour les domaines d’application de TOPCASED (aéronautique, espace, automobile,
etc.) imposent des contraintes de qualification fortes pour lesquelles des approches
formelles (analyse statique, vérification de modèle, preuve, etc.) sont envisagées.
L’outillage de TOPCASED a pour but de simplifier la définition de nouveaux
DSML ou langages de modélisation en fournissant des technologies du métaniveau
telles que des générateurs d’éditeurs syntaxiques (textuels ou graphiques),
des outils de validation statique ainsi que des outils d’exécution, de vérification et
de validation dynamique.
Pour atteindre ce dernier point (vérification et validation, V & V), il est nécessaire
d’expliciter la sémantique d’exécution et de définir les outils de simulation et
de vérification formelle pour chaque DSML à travers une approche outillée réduisant
l’effort à fournir.
Au regard des travaux existants dans l’IDM et de l’expérience acquise avec
les langages de programmation, nous proposons dans cette thèse une taxonomie
précise des techniques permettant d’exprimer une sémantique d’exécution pour un
DSML.
Nous replaçons ensuite ces différentes techniques au sein d’une démarche complète
permettant de décrire un DSML et les outils nécessaires à l’exécution, la
vérification et la validation des modèles. Cette démarche offre une architecture rigoureuse
et générique de la syntaxe abstraite du DSML de manière à capturer les
informations nécessaires à l’exécution d’un modèle et à définir les propriétés temporelles
qui doivent être vérifiées.
Par la suite, nous nous appuyons sur cette architecture générique pour expliciter
la sémantique de référence (issue de l’expérience des experts du domaine) et
étendre la syntaxe abstraite par l’implantation d’une sémantique d’exécution. Nous
étudions plus particulièrement les moyens :
– d’exprimer et de valider la définition d’une traduction vers un domaine formel
pour réutiliser les outils de model-checking et permettre ainsi la vérification
formelle et automatique des propriétés exprimées.
– de compléter facilement la syntaxe abstraite par le comportement de chaque
concept ; et profiter d’outils génériques pour pouvoir simuler les modèles
construits.
Enfin, il est indispensable de valider les différentes sémantiques implantées soit
pour la vérification soit pour la simulation vis-à-vis de la sémantique de référence.
Aussi, nous proposons un cadre formel pour la métamodélisation, transparent pour
l’utilisateur, permettant d’exprimer la sémantique de référence qui servira de base
1. Toolkit in OPen source for Critical Application & SystEms Development,
cf. http://www.topcased.org
2. Pôle AESE (Aéronautique, Espace, Systèmes Embarqués),
cf. http://www.aerospace-valley.com