Modeling and verification in model-based software engineering : application to embedded systems

by Alessandra Bagnato

Doctoral thesis in Informatique

Under the supervision of Ana Cavalli.

  • Abstract

    Embedded Systems, including devices, middleware and software for the creation of intelligent sub-systems able of monitoring and controlling appliances, are more and more part of our world everyday lives; they are included in the basic infrastructure of society such as roads and railways and are key technologies used by millions of people every day. Moreover the continuous rapid evolution of modern embedded systems has given rise to new challenges: such as increasingly complex design processes that cause delays in time to market and cause escalation of overall design costs. Additionally, these systems are more prone to containing errors, and it becomes more relevant to provide designers with effective tools to aid them in overcoming the difficulties related to the overall system design, verification and validation. This thesis contributes to the definition and to the development of a model based methodology grounded on the OMG’s MARTE profile (Modeling and Analysis of Real Type and Embedded Systems) and on SysML profile to model requirements targeting an avionic case study, with a particular attention to the reuse of the modelled components and to the benefits of their verification. This thesis aims at discussing and illustrating the effectiveness of using a combination of UML, MARTE and SysML languages at the different steps of the embedded system modelling efforts and to provide within this thesis a set of methodological guidelines/steps and an approach to create design model, stores and verify them

  • Alternative Title

    Modélisation et vérification dans l'ingénierie dirigée par les modèles : application aux systèmes embarqués

  • Abstract

    Les systèmes embarqués, y compris les dispositifs, l’intergiciel et le logiciel pour la création de sous-systèmes intelligents capables de gérer le contrôle d’appareils électroniques, font de plus en plus partie de nos vies quotidiennes : ils sont intégrés dans des infrastructures de base, (par exemple dans la gestion des routes et des chemins de fer) et sont désormais utilisés en tant que technologies-clés par des millions d'applications logicielles chaque jour. En outre, l'évolution rapide et continue des systèmes embarqués modernes a provoqué de nouveaux défis. Par exemple, la conception des processus complexes qui causent des retards dans le temps de commercialisation et la conséquente augmentation des coûts globaux. Ces systèmes sont plus enclins aux erreurs et par conséquence il devient prioritaire de fournir aux concepteurs des outils effectifs et efficaces pour les aider à surmonter les difficultés liées à la conception des systèmes globales, pour la vérification et pour la validation. Cette thèse est la définition et le développement d'une méthodologie de modélisation basée sur le profil de MARTE et sur le profil de SysML dans un contexte avionique, et orientée à la réutilisation des composantes logicielles et à leur vérification. Cette thèse vise à discuter et illustrer aussi l'efficacité d’une stratégie basée sur la combinaison d’UML, MARTE (Modeling and Analysis of Real Type and Embedded Systems) et des langages SysML sur des étapes différentes de la modélisation d'un système embarqué

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