Vers une conception sûre des systèmes embarqués basée sur les SR-models Use case

Abstract

e mémoire s'inscrit dans le contexte du développement de systèmes embarqués critiques, dont l'intégration est aujourd'hui omniprésente grâce à l'essor des systèmes cyberphysiques et de l'Internet des objets. Ces systèmes, toujours plus complexes, doivent répondre à des exigences croissantes en matière de performance, de fiabilité et de rapidité de développement. Face à cette complexité, la réutilisation de composants, associée à des approches de conception rigoureuses, constitue une solution efficace. La modélisation formelle, notamment, permet de garantir des propriétés de sûreté dès les premières phases de conception. Dans ce cadre, une attention particulière est portée aux systèmes réactifs, qui interagissent en permanence avec leur environnement. Après avoir étudié leurs caractéristiques, leurs principaux domaines d'application et les approches classiques de modélisation, nous nous sommes intéressées aux automates d'entrée/sortie (I/O automata), largement utilisés pour représenter les comportements de ces systèmes. Nous avons examiné les extensions existantes ainsi que les principes de la conception modulaire, afin d'identifier les leviers permettant d'améliorer la fiabilité et la vérification des systèmes réactifs. Sur cette base, nous proposons un nouveau cadre de modélisation appelé SR-Dep (Synchronous Reactive Dependency model), qui enrichit les SR-modèles existants - une extension des I/O-automata - en introduisant explicitement des règles de dépendance entre les entrées et les sorties. Cette approche, orientée composants, vise à construire des systèmes corrects par construction, tout en assurant la préservation de leur sémantique comportementale. Pour démontrer la faisabilité et la pertinence de notre proposition, nous avons réalisé une implémentation concrète, illustrée par une étude de cas sur le composant IDCT. Les résultats obtenus confirment l'intérêt du modèle SR-Dep proposé pour la modélisation fiable et modulaire de systèmes réactifs embarqués.