Couverture ElectroniqueS n°127

Le langage SysML, en passe d'être définitivement adopté par l'OMG, va aider les ingénieurs à modéliser leurs systèmes en réutilisant la plupart des concepts du langage UML. SysML permettra ainsi un passage plus en douceur qu'actuellement entre l'ingénierie système et l'ingénierie logicielle d'un projet. Le langage de programmation graphique SysML est un langage de modélisation visuelle, qui étend le langage UML 2.0 afin de répondre aux besoins de spécification, d'analyse, de conception, de vérification et de validation de systèmes complexes qui intègrent à la fois des composants pour le matériel, le logiciel, les données, le personnel, les procédures et les équipements. En fait, SysML a pour ambition, en réutilisant un sous-ensemble des diagrammes d'UML 2.0 et en intégrant de nouveaux diagrammes, d'aborder la notion de modélisation de systèmes. Pour ce faire, un des objectifs des équipes en charge de la spécification du langage SysML était d'essayer, autant que possible, d'utiliser les principaux concepts d'UML 2.0 et, dans le même temps, de limiter au maximum les modifications d'UML qui n'étaient pas absolument nécessaires. Le SMT (voir encadré) a ainsi défini un sous-ensemble d'UML 2.0, appelé UML4SysML, afin d'en extraire les concepts non fondamentaux pour ensuite construire le profil SysML en utilisant le méta-modèle de référence de UML4SysML. Résultat, dans la taxinomie des diagrammes SysML, un grand nombre de diagrammes UML sont directement réutilisés, d'autres sont modifiés et seulement deux diagrammes sont fondamentalement nouveaux, le diagramme d'exigences et le diagramme paramétrique (figures 1 et 3). Une nouveauté : le modèle paramétrique Dans le langage SysML, les modèles paramétriques sont utilisés pour décrire les propriétés du système et leurs corrélations. Afin de supporter ce type de modélisation, une nouvelle caractéristique structurelle, nommée bloc de contrainte, a été introduite dans SysML. Un bloc de contrainte définit un jeu de paramètres et une ou plusieurs expressions, qui déclarent comment une modification d'une valeur sur un paramètre influe sur la valeur des autres paramètres. Par défaut, ces paramètres sont non directionnels et n'ont donc aucune notion de causalité. Ces blocs de contrainte sont ensuite liés par leurs paramètres aux propriétés du système pour faire respecter les contraintes du système. Basés sur le concept de réutilisation d'un bloc, de nouveaux blocs de contrainte peuvent être construits en réutilisant par exemple des blocs de contrainte plus primitifs comme des opérateurs mathématiques de base. SysML définit aussi un modèle de types de valeurs représentant des unités et des dimensions physiques. Ces types de valeurs servent alors à typer les paramètres des modèles paramétriques. Un diagramme spécial, le diagramme paramétrique, a finalement été introduit dans SysML pour faciliter ce point de vue paramétrique. C'est en fait une variante spécialisée du diagramme de bloc interne qui restreint les éléments du diagramme afin de représenter des blocs de contrainte, leurs paramètres et les propriétés des blocs rattachés. Les paramètres et les propriétés sont alors tous deux représentés comme des petites boîtes, afin d'aider la mise à l'échelle des diagrammes. La figure 3 représente un diagramme paramétrique qui décrit les contraintes des flux des fluides à travers le bloc Distiller. Les n&oelig;uds du côté droit représentent les écoulements d'éléments de la figure 2, et les cinq contraintes montrent comment les paramètres des diverses équations génériques et spécifiques sont liés aux propriétés des flux d'éléments pour appliquer les contraintes de flux. Enfin, SysML fournit des extensions aux activités pour décrire les flux distribués qu'ils soient faits de matière, d'énergie ou bien d'informations pour un système. Ces extensions permettent à l'ingénieur en charge de la modélisation d'imposer des restrictions sur le débit auquel les éléments circulent dans une activité. Avec SysML, les flux discrets et continus sont alors unifiés suivant le débit comme cela est effectué traditionnellement dans des modèles mathématiques à changement continuel. Petite histoire d'une standardisation Plus de trois ans après la demande de soumission initiale, la version 0.99 de SysML proposée par l'équipe unifiée v0.99 est prête, à quelques modifications mineures près, pour son adoption définitive en avril prochain. En effet, le 13 février 2006, l'équipe fusionnée de soumission de SysML (SysML Merge Team ou SMT), présidée par Sanford Friedenthal de Lockheed Martin Corp, soumettait sa proposition de spécification SysML v0.99 à l'OMG (Object management group) pour examen informel et annonçait son intention de soumettre formellement cette spécification, le 26 avril 2006, durant la réunion technique de l'OMG à Saint Louis (Missouri). Cette soumission répondait à la requête, RFP (Request for proposal), commune à l'OMG et à l'Incose (the International council on systems engineering) établie pour une version d'UML 2.0 adaptée aux besoins spécifiques des ingénieurs système. L'achèvement de la spécification SysML par le SMT résulte de la coopération entre certains éditeurs d'outils logiciels, des utilisateurs issus d'industries majeures, d'organismes gouvernementaux et d'organisations professionnelles. La création de la spécification SysML v0.99, dont Alan Moore (Artisan Software Tools) est l'un des architectes principaux, a été une tâche gigantesque pour laquelle un effort de plus de cent années-homme a été investi. Lexique Artefact : un artefact est le terme générique en UML qui désigne n'importe quel produit du travail : code, graphique, schéma de base de données, document texte, diagramme, modèle, etc. Classe : une classe représente une entité, un groupe d'objets, qui partagent des propriétés (attributs), un comportement (méthodes), une structure et des interfaces communes. Une classe est définie pour créer un objet en particulier. Diagramme de classe : il s'agit d'un ensemble d'éléments de modélisation statiques, qui montrent la structure d'un modèle en faisant abstraction des aspects dynamiques et temporels. Pour représenter un contexte précis, un diagramme de classes se définit en un diagramme d'objets. Diagramme de structure composite (introduit dans UML 2.0) : ce diagramme décrit la structure interne d'un objet complexe lors de son exécution, dont ses points d'interaction avec le reste du système. Port : un port dans un modèle UML spécifie les points d'interactions d'un objet, soit entre l'objet et son environnement, soit entre l'objet et sa décomposition interne. Les ports sont reliés au moyen de connecteurs sur lesquels transitent les messages permettant de déclencher le comportement des objets. Les ports sont habituellement indiqués sur les classes actives. Gestion des exigences (ou analyse des exigences) : ce terme désigne la première étape du développement d'une application informatique, qui consiste à définir clairement les exigences imposées à l'application avant de la concevoir, c'est-à-dire les caractéristiques attendues de l'application comme ses fonctionnalités, ses performances, son efficacité, son coût, sa disponibilité, sa sécurité, etc. Stéréotype : un stéréotype permet d'étendre la sémantique des éléments de modélisation du langage UML. Ce mécanisme définit notamment de nouvelles classes d'éléments de modélisation. Sur le Web… Pour en savoir plus, la version 0.99 de SysML est consultable http://syseng.omg.org/SysML.htm

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