Méthodes dirigées par les modèles pour l'analyse dynamique appliquées à l'ingénierie de logiciels verts

Model-driven methods for dynamic analysis applied to energy-aware software engineering

• Auteur / Autrice : Thibault Beziers la fosse
• Direction : Gerson Sunyé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 29/01/2021
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : NaoMod - Nantes Software Modeling Group - Département Automatique, Productique et Informatique - Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
• Jury : Président / Présidente : Antoine Beugnard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gerson Sunyé, Ana Cavalli, Romain Rouvoy, Sébastien Mosser, Gustavo Pinto, Massimo Tisi, Jérôme Rocheteau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ana Cavalli, Romain Rouvoy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Économies d'énergie

Objets coopérants (informatique)

Analyse

Ingénierie dirigée par les modèles

Mots clés libres

Ingénierie dirigée par les modèles

Analyse dynamique

Systèmes cyber-physique

Estimation énergétique

Selection de tests de regression

Model-Driven Engineering

Dynamic analysis

Cyber-Physical Systems

Energy efficiency

Regression test selection

Résumé

L'ingénierie dirigée par les modèles est un processus de développement qui centralise l'utilisation de modèles à toutes les étapes de la création d'applications. Lors de la phase de conception d'une application, il est commun d'analyser son modèle afin de vérifier sa conformité. L'analyse statique de modèle est courante, cependant le manque d'informations dynamiques dans les modèles freine la détection d'anomalies tôt dans le cycle de développement. La détection d'anomalies de consommation énergétique tôt dans le cycle de développement est importante, et nécessite d'analyser dynamiquement le modèle. Cette thèse présente deux approches permettant l'analyse dynamiques de modèles. Une première contribution injectes des traces d'exécution au sein de modèles de code source, et une seconde contribution génère une application de surveillance de système cyber-physique, à partir de son modèle de conception. Plusieurs analyses dynamiques sont effectués en se reposant sur ces approches, notamment dans le cadre de l'efficacité énergétique et de l'optimisation des tests de non régression.

Model-Driven Engineering (MDE) is a process that promotes models as the central key element for all phases in a software development lifecycle. Improving the quality of a software at design time can be done by performing analysis on the model it is designed with. Performing static analysis on models is extremely common during development phases, however the limited possibilities of dynamic analysis in models prevents early improvements of software and system. This lack of dynamic analysis options is especially important in the context of energy aware software engineering: good design choices must be done early in the development cycle to optimize the energy consumption. In this thesis we propose several approaches for performing dynamic analysis on models. A first contribution injects execution traces into source code model, and a second one generates monitoring application of cyber-physical system based on design model. Several dynamic analysis use-cases for energy-efficiency are presented: either for energy estimation or to lighten the cost of regression testing.