Meta-modeling approach and model transformations in the context of modeling and discrete event simulation : application DEVS formalism

Approche de méta-modélisation et transformations de modèles dans le contexte de la modélisation et simulation à évènements discrets : application au formalisme DEVS

Stéphane Garredu (1)

1 SPE - Sciences pour l'environnement

This thesis takes place at the intersection between the world of modeling and simulation, and the world of software engineering. Its provides a contribution to a discrete-Event specification formalism (DEVS) using techniques of Model-Driven Engineering, with one of its most popular incarnations : MDA (Model Driven Architecture). The DEVS formalism, thanks to its adaptability and its extensibility, is able to express and simulate models in various domains. However, the existence of many dedicated platforms damages the interoperability of those models. Those difficulties, even if they are not new, are a challenge which is all the greater as the studied models are complex (i.e. usually composed of several submodels with a strong interaction).The main purpose of this thesis is to tackle the problem of the DEVS models interoperability, with respect to other formalisms close to DEVS, and also with respect to the different existing simulators. The core of our work is constituted by MetaDEVS, a metamodel that offers a platform-Independent representation of DEVS models. MetaDEVS is also the name given to the global approach which aims to provide generic bridges between different formalisms and DEVS (“Model-To-Model”). This approach also shows how, starting from DEVS models specified with MetaDEVS, object-Oriented code can be automatically generated (“Model-To-Text”).The formalisms chosen to be transformed into DEVS are BasicDEVS, a small pedagogical formalism create for our needs, and the finite state machines (FSM). The chosen target platform for the code generation is the educative framework PyDEVS, compliant with the DEVSimPy framework used by the researchers of the TIC project of the University of Corsica.

Cette thèse s’inscrit au carrefour du monde de la modélisation et simulation de systèmes d’une part et du monde de l’ingénierie logicielle d’autre part. Elle vise à faire bénéficier un formalisme de spécification de systèmes à évènements discrets (DEVS) des apports de l’ingénierie dirigée par les modèles (IDM) avec l’une de ses incarnations les plus populaires : MDA (Model Driven Architecture). Le formalisme DEVS de par son adaptabilité et son extensibilité permet l’expression et la simulation de modèles dans des domaines très variés, mais l’existence de plusieurs plateformes dédiées à ce langage nuit fortement à l’interopérabilité de ces modèles. Ces difficultés, si elles ne sont pas nouvelles, représentent cependant un défi d’autant plus important que les modèles considérés sont complexes (i.e composés en général de nombreux sous modèles et interagissant fortement entre eux). L’objectif de la thèse est de proposer une réponse à la problématique de l’interopérabilité des modèles DEVS, vis-À-Vis d’autres formalismes voisins de DEVS et également vis-À-Vis des différents simulateurs existants. Le cœur de notre travail est constitué par MetaDEVS, méta-Modèle offrant une représentation des modèles DEVS indépendante des plateformes. MetaDEVS est également le nom donné à l’approche globale qui vise à fournir des passerelles génériques entre différents formalismes et DEVS («Model-To-Model»). Cette approche montre également comment, à partir de modèles DEVS spécifiés selon MetaDEVS, du code orienté-Objet, simulable, peut être automatiquement généré («Model-To-Text»).Les formalismes choisis pour faire l’objet d’une transformation vers DEVS sont BasicDEVS, un petit formalisme pédagogique créé pour l’occasion, ainsi que les automates à états finis (FSM). La plateforme de destination choisie pour la génération de code est la plateforme éducative PyDEVS, compatible avec la plateforme DEVSimPy, utilisée par les chercheurs du projet TIC de l’Università di Corsica.

Mots clés: Devs; Discrete events

Mots clés: Devs; Méta-modélisation; Évènements discrets

Domaines: Autre [cs.OH]

Stéphane Garredu. Approche de méta-modélisation et transformations de modèles dans le contexte de la modélisation et simulation à évènements discrets : application au formalisme DEVS. Autre [cs.OH]. Université Pascal Paoli, 2013. Français. ⟨NNT : 2013CORT0003⟩. ⟨tel-01074207⟩