Framework théorique pour l'analyse des systèmes cyber-physiques

Abstract

Les systèmes cyber-physiques (CPS) constituent une évolution majeure des infrastructures modernes, combinant des composants numériques et physiques pour interagir en temps réel. Ces systèmes sont omniprésents dans des domaines critiques tels que l'industrie, la santé et les transports, où la fiabilité et les performances sont essentielles. Cependant, leur complexité croissante soulève des défis importants, notamment la gestion de la modularité, la sécurité, la synchronisation et la correction par construction. Ce mémoire propose un cadre théorique pour l'analyse et la conception des systèmes réactifs dans les CPS, basé sur les modèles synchrones tels que les I/O Automata . Nous étudions leurs avantages, leurs limites et leurs applications dans des environnements complexes. Notre objectif principal est de présenter un modèle réactif et d'évaluer ses performances à travers des tests et des simulations rigoureuses. Notre contribution repose sur la proposition d'un nouvel opérateur de composition parallèle dédié aux systèmes réactifs synchrones présents dans les CPS. Cet opérateur enrichit la sémantique d'un modèle existant et garantit la construction correcte de systèmes complexes, et fournit un cadre théorique pour la vérification et la validation formelle.