Browsing by Author "Khelifati"

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    Modeling and verification of reliable cyber-physical systems using SysML and the component-oriented approach
    (2025-10-30) Khelifati; Adel
    Les systèmes cyber-physiques (CPS) couplent étroitement logiciels, réseaux de communication et processus physiques dans des domaines critiques (transport autonome, bâtiments intelligents, automatisation industrielle). Leur fiabilité exige des techniques de modélisation et de vérification capables de traiter des architectures hétérogènes, des interactions concurrentes et des exigences parfois floues ou dépendantes du contexte. L’ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE) avec SysML offre des modèles multi-vues riches, mais les outils courants restent centrés sur des vérifications syntaxiques et apportent peu de support à l’analyse structurelle précoce, à la vérification formelle des interactions et au raisonnement sur les exigences floues. Cette thèse propose un flux de développement intégré, piloté par les modèles, qui renforce l’usage de SysML pour la conception de CPS selon trois axes complémentaires. (1) Nous formalisons la sémantique statique de diagrammes structurels SysML et dérivons des règles de consistance pour détecter tôt les incompatibilités architecturales et les ruptures de traçabilité exigences–blocs. (2) Nous définissons un mappage systématique des constructions d’interaction de SysML v2 vers le cadre Behavior–Interaction–Priority (BIP), produisant des modèles exécutables pour la simulation et l’analyse formelle des interblocages et des défauts de conception au niveau des interactions. (3) Nous introduisons une méthode de modélisation et de vérification des exigences floues dans SysML v2, combinant l’évaluation native d’expressions avec des simulations par scénarios en mode batch, afin de quantifier la satisfaction des exigences sous incertitude. L’approche est évaluée sur trois études de cas de CPS : une plateforme de transport autonome, un essaim de drones coordonnés et un système de chauffage–ventilation–climatisation (HVAC), et elle améliore la vérification structurelle, l’analyse des interactions et la prise en compte des exigences floues, tout en préservant la traçabilité au niveau des modèles SysML.