FORMOD:unoutil d'ingénierie desexigencesbasé surlafédération demodèles

RégineLaleauUniversitéParis-EstCréteil

laleau@u-pec.fr

Journées du GDR GPL – GT Ingénierie des exigencesJuin 2019

Contexte:ProjetFORMOSEProjetANR2014-2019

Objectif:Définiruneméthoded'ingénieriedesexigencespourdessystèmescomplexescritiques,orientéemodèlesetformelle,supportéeparunenvironnementopen-source.

– Unlangagedemodélisation:• Exigencesfonctionnelles etnon-fonctionnelles (sûretéetperformance)

• Modélisationdudomaine• Multi-vues(langagenaturel,graphiqueetformelle)

– Unframework pourvérifierformellementlesexigences:combinaisond'outilsformelsexistants (prouveurs,model-checkers …)

Domained'application:systèmesdetransport(ferroviaire,aéronautique)

SysML/KAOS

Event-B

2FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

AperçudelaméthodeFORMOSE

3FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Plandel'exposé

• LelangagedemodélisationdesbutsSysML/KAOS

• D'unmodèledebutsversunmodèleEvent-B

• Principesdel'outilFORMOD

• Conclusion

4FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

LelangagedemodélisationdesbutsSysML/KAOS

Modèlede butsde SysML/KAOS :• Définicommeuneextensiondumodèled'exigencesdeSysML avec

desconceptsdelaméthodeKAOS.• HiérarchiederaffinementsAND/OR

But AND-refined :touslessous-butsdoiventêtresatisfaitspourquelebutparentlesoit

But OR-refined :satisfactiond'undessous-butssuffisantpourlasatisfactiondubutparent

Leprocessusderaffinementcessequandchaquesous-butestassignableàunagent

5FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Exemple:modèledebutsd'uncomposantdelocalisation

6FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Event– B:conceptsdebase

Modélisationd'unsystème:

• Unensembledevariables pourdécrirel'état

• Unensembled'événements pourdécrirelecomportement

• Unprocessusderaffinement pourlaconstructionincrémentaledelaspécification.

EventE=SELECTG(v)THENS(v)END

7FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Lasémantique desmodèles etdesraffinements est donnée pardesobligationsdepreuve.

Supporté pardesoutils industriels (AtelierB,ProB,plateforme Rodin,…)

DeSysML/KAOSversEvent-B

Objectif : exprimer un modèle de buts avec Event-B pour utiliser les outils de vérification.

EvG= Select G-GuardThen G-PostConditionEnd

Un but SysML/KAOS: Une propriété doitêtre vérifiée Un but = un événement

Sa propriété = post-condition.

Goal GIf [G-CurrentCondition] Then sooner or later [G-TargetCondition]

8FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Exemple:composantlocalisation– événementabstrait

Goal G: LocalizeVehicleInformalDef: The Cycab/vehicle must be localized.

SYSTEM R1_skeletonSEES …VARIABLES …INVARIANT …INITIALISATION …

EVENTSLocalizeVehicle =Select Grd_LocalizeVehicleThen Act_LocalizeVehicle //TheCycab/vehicle mustbe localized.

END

9FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

HiérarchiedebutsetraffinementEvent-B

Comment le vérifier ?

ModèleEvent-B

AbstractModel

1st Model

If [G-CurrentCondition] Then sooner or later [G-TargetCondition]

If [G1-CurrentCondition]Then [G1-TargetCondition]

Modèle debutsSysML/KAOS

GoalG1

GoalG

If [G2-CurrentCondition]Then [G2-TargetCondition]

GoalG2

Refines

+ obligations depreuve

EvG = Select G-GuardThen G-PostConditionEnd

EvG1 = Select G1-GuardThen G1-PostConditionEnd

EvG2 = Select G2-GuardThen G2-PostConditionEnd

10FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Cequej'aiprésenté…

•ModélisationdesexigencesfonctionnellesavecunmodèledebutsSysML/KAOS

• ReprésentationavecunmodèleEvent-B

Commentsynchroniserlesdeuxmodèles?

11FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Fédérationdemodèles

Framework de fédération

SysML/KAOS Event-B

Word

ModèledeFédération

…

Intégration de modèles hérérogènes en les conservant dans leurparadigme respectif pour faciliter leur synchronisation et éviter lesredondances.

12FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Frameworkdefédération

SysML/KAOS Event-B

Word…

SysML/KAOSmetamodel

Event-BmetamodelFederation

model

13FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

TechnologyAdaptor

Meta-modèleSysML/KAOS(extrait)

14FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Meta-modèleEvent-B (extrait)

15FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

ModèledeFédération

Goal

+TypeGoal+CurrentCondition+TargetCondition+nameReq

Event

+Name

Action

+Label

Guard

+LabelGoalEventLink1 1 1 1

AbstractGoal

Contains

AndRelationship

ProofObligation

BasicPOAdditionalPO

RefinementPOLink

1

1

1

1

16FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

Principedelafédération

• Des procédures de Synchronisation sont définies dans

les classes du modèle de fédération et des meta-

modèles de SysML/KAOS et Event-B.

• Une modification dans le modèle de buts déclenche

une méthode dans le modèle de fédération qui va

entraîner une mise à jour dans la spécification Event-

B, et réciproquement.

17FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

OutilOpenflexo

OpenFlexo

Choreography guidedby the process

Editing / Viewing Tool 2

Editing / Viewing Tool 1

Editing / Viewing Tool 3Atelier B

Any other needed toolWord, Doors, etc.

UPPAAL

Internal tools developed with OpenFlexo

External tools

Internal connection through the OpenFlexo operational modelExternal connection, either by ad hoc plugin or web service

18FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles

OutilFORMOD

FORMOD : un outil d'IE basé sur la fédération de modèles 19

Conclusion

Combinerméthodesformellesetsemi-formellesestutilepourlespremièresphasesdeconceptiondesystèmes.

Mais,lemettreenapplicationresteencoreproblématique.

Lafédérationdemodèlespeutêtreunesolutionmaisestplusdifficileàimplémenter quelesautresmodèlesdecombinaisons.

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Travauxencours

• Prendreencomptelesexigencesnonfonctionnelles• Réutiliserlespreuvessilesexigenceschangent?

• Testsurdesétudesdecasdenospartenairesindustriels.

• Lienavecl'architecturedessystèmes• …

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