Modélisation Formelle des Systèmes Fog : vers l'Analyse et la Validation de leur Comportement
Auteur / Autrice : | Souad Marir |
Direction : | Nabil Hameurlain, Faiza Belala |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Informatique |
Date : | Soutenance le 14/07/2022 |
Etablissement(s) : | Pau en cotutelle avec Université Abdelhamid Mehri - Constantine 2. Faculté des Nouvelles Technologies de l'Information et de la Communication (Constantine, Algérie) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'Informatique de l'Université de Pau et des Pays de l'Adour - Laboratoire Informatique de l'Université de Pau et des Pays de l'Adour |
Jury : | Président / Présidente : Mahmoud Boufaida |
Examinateurs / Examinatrices : Nabil Hameurlain, Faiza Belala, Abdelkrim Abdelli, Messaoud Maarouk | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelkrim Abdelli |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le Fog computing est un nouveau paradigme émergent présentant un nombre important de défis. Basés sur les systèmes IoT (Internet of Things), les systèmes Fog sont définis afin de rapprocher les traitements et le stockage des données des dispositifs IoT. De ce fait, le temps de latence diminue et l'élaboration de systèmes critiques à l'aide de ce paradigme se trouve être un choix judicieux. Cependant, développer un système aussi complexe se révèle être une tâche particulièrement difficile. Par conséquent, la conception d'un système Fog est cruciale, notamment du point de vue de l'hétérogénéité, de la dispersion géographique, de la réactivité, de la portabilité des services et de l'interopérabilité entre ses différents éléments.Dans le cadre de cette thèse, nous proposons un langage de modélisation spécifique au Fog computing noté Fog-DSML afin de relever les différents défis des systèmes Fog. Ce langage englobe 1) une syntaxe abstraite composée de diagrammes représentant les entités d'un système Fog ainsi que leur comportement global, 2) une syntaxe concrète représentée par une architecture multi-couches des systèmes Fog fournissant une description graphique et conceptuelle d'un système Fog et 3) une sémantique formelle à base des BiAgents* (Bigraphical Agents) qui est une extension des systèmes bigraphiques (BRS) par des agents intelligents pour fournir une description rigoureuse des aspects physiques, virtuels et comportementaux des systèmes Fog.L'approche proposée est validée par une étude de cas : système d'inspection des bagage LIS (Luggage Inspection System). Nous procédons aussi à l'encodage des différentes notations BiAgents* en langage de stratégie Maude et nous implémentons leurs concepts à travers différents scénarios d'exécution. De plus, nous vérifions l'exactitude de propriétés pertinentes des systèmes Fog à savoir la portabilité des données et leur interopérabilité. L'intégration des stratégies Maude dans la réécriture des états du système Fog a permis de guider l'exécution du modèle et son analyse.