Literatura académica sobre el tema "Modélisation par métamodèle"

Grafcet is a powerful graphical modeling language for the specification of controllers in discrete event systems. It considers hierarchical structures as well as structural and semantic constraints. In this paper, we propose to use a Grafcet specification model in a Model Driven Engineering (MDE) approach for multi-target synthesis of embedded logic control systems based on microcontrollers. In this approach, a Grafcet metamodel is associated with a microcontroller metamodel which characterizes the microcontroller platform features to be considered when generating code. The Grafcet metamodel includes the modeling of expressions to facilitate model verification and an easy interpretation of Grafcet events and time constraints. Transformation rules for generation of C-programmable microcontroller code are then presented. As application, we present a platform based on Eclipse EMF, Object Constraint Language (OCL) and Acceleo code generation engine.Le Grafcet est un puissant langage de modélisation graphique pour la spécification de contrôleurs dans des systèmes à événements discrets. Il prend en compte des structures hiérarchiques ainsi que des contraintes structurelles et sémantiques.Ici, nous proposons d'utiliser un modèle de spécification Grafcet dans une approche d'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) pour la synthèse multi-cible de systèmes de contrôle commande embarqués basés sur des microcontrôleurs.Dans cette approche, un métamodèle Grafcet est associé à un métamodèle microcontrôleur, lequel caractérise les fonctionnalités de la plateforme spécifique microcontrôleur à considéerer lors de la génération de code.Ce métamodèle Grafcet proposé prend en compte la modélisation des expressions pour faciliter la vérification du modèle et une interprétation facile des événements Grafcet ainsi que des contraintes de temps. Les règles de transformation utiles à la génération de code pour des microcontrôleurs C-programmables sont ensuite présentées.Comme application, nous présentons une plateforme basée sur Eclipse EMF, Object Constraint Language (OCL) et le moteur de génération de code Acceleo.

The GRAphe Fonctionnel de Commande Étapes Transitions (GRAFCET) is a powerful graphical modeling language for the pecification of controllers in discrete event systems.It uses expressions to express the conditions of transitions and conditional actions as well as the logical and arithmetic expressions assigned to stored actions. However, several research works has focused on the transformation of Grafcet specifications (including expressions) into control code for embedded systems. To make it easier to edit valid Grafcet models and generate code, it is necessary to propose a formalization of the Grafcet expression language permitting to validate its constructs and provide an appropriate semantics. For this, we propose a context-free grammar that generates the whole set of Grafcet expressions, by extending the usual grammars of logical and arithmetic expressions. We also propose a metamodel and an associated semantics of Grafcet expressions to facilitate the implementation of the Grafcet language. A parser of the expressions Grafcet emph G7Expr is then obtained thanks to the generator of parsers ANTLR, while the metamodel is implemented in the Eclipse EMF Model Driven Engineering (MDE) environment. The combination of the two tools makes it possible to analyze and automatically build Grafcet expressions when editing and synthesizing Grafcet models. Le GRAphe Fonctionnel de Commande Étapes Transitions (GRAFCET) est un puissant lan-gage de modélisation graphique pour la spécification de contrôleurs dans des systèmes à événe-ments discrets. Il fait usage des expressions pour exprimer les conditions de franchissement des transitions et des actions conditionnelles ainsi que les expressions logiques et arithmétiques assi-gnées aux actions stockées. Cependant, de nombreux travaux se sont penchés sur la transformation de spécifications Grafcet (y compris les expressions) en code de contrôle pour systèmes embar-qués. Pour faciliter l'édition de modèles Grafcet valides et la génération du code de contrôle, il est judicieux de proposer une formalisation du langage des expressions Grafcet, permettant de valider ses constructions et d'en pourvoir une sémantique appropriée. Pour cela, nous proposons une gram-maire hors-contexte qui génère tout l'ensemble des expressions Grafcet, en étendant les grammaires usuelles des expressions arithmétiques et logiques. Nous proposons également un métamodèle et une sémantique associée des expressions Grafcet pour faciliter la mise en oeuvre du langage Grafcet sous la forme d'un parseur des expressions Grafcet G7Expr obtenu grce au générateur d'analyseurs syntaxiques ANTLR, alors que le métamodèle est mis en oeuvre dans l'environnement d'Ingénie-rie Dirigée par les Modèles (IDM) Eclipse EMF. L'association des deux outils permet d'analyser et de construire automatiquement les expressions Grafcet lors de l'édition et la synthèse des modèles Grafcet.

L'avènement de l'IDM (Ingénierie Dirigée par les Modèles) a suscité beaucoup d'intérêt de la part des organisations qui de fait commencent à transformer leur processus de développement traditionnel en un processus de développement dirigé par les modèles, appelé aussi processus IDM.Au moment où ces processus commencent à émerger, nous notons l'absence d'un langage dédié pour les modéliser et les mettre en œuvre. Le standard SPEM 2.0 propose des concepts génériques qui sont supposés être capables de décrire tout type de processus logiciel. Cependant, les concepts de SPEM ne capturent pas la nature exacte des processus IDM. D'autre part, une autre insuffisance majeure de SPEM réside dans le fait qu'il n'intègre pas les concepts relatifs à la mise en œuvre des processus.L'objectif de cette thèse est triple : (1) proposer une extension de SPEM dans laquelle les concepts centraux des processus IDM sont réifiés ; (2) proposer un langage dédié à la modélisation comportementale des processus IDM ; (3) proposer une architecture conceptuelle d'un environnement logiciel d'aide à la modélisation et à la mise en œuvre des processus IDM.Pour valider notre approche, un prototype a été développé sous l'environnement TOPCASED. Ce prototype fournit d'une part un éditeur graphique pour la modélisation structurelle et comportementale des processus IDM et d'autre part un environnement de mise en œuvre s'appuyant sur les modèles comportementaux des processus. Nous avons également appliqué notre approche à une étude de cas significatif: le processus UWE (UML-based Web Engineering), qui est un processus IDM dédié au développement d'applications web.

L'utilisation de la simulation en conception vient pour aider à analyser des comportements de systèmes physiques avant même qu'ils existent réellement. Ceci caractérise la simulation tout en ayant des inconvénients concernant les problèmes liés aux simplifications des systèmes réels simulés. Dans la diversité des modèles de simplification en simulation, cette thèse se focalise sur le modèle physique (qui engendre l'erreur de modélisation) et le modèle de simulation (qui donne l'erreur de discrétisation). Dans l'absence de méthodes structurées pour le contrôle de l'erreur de modélisation, le but de cette thèse est de développer une méthode d'aide aux choix de simplification pour le contrôle de l'erreur de modélisation. La méthode développée dans cette thèse se base sur le développement de connaissance en modélisation pour des cas d'analyse de référence, qui seront exploités pour aider à modéliser d'autre cas d'analyse similaires
The use of simulation in engineering design comes to help to analyze behaviours of physical systems before even as they really exist. This characterizes simulation while having disadvantages relating to the problems involved in simplifications of the simulated real systems. In the diversity of the simplification models in simulation, the approached models are this thesis relate to the physical model (which generate the modelling error) and the simulation model (which gives the discretization error). While there are not structured methods for the modelling error control, the goal of this thesis is to develop an assistance method to the simplification choices for the modelling error control. The developed method in this thesis is based on the development of knowledge in modelling for-the reference analysis cases, which will be exploited to help to modelling another similar analysis cases

La nécessité de diminuer l'impact climatique de l'aviation pousse les avionneurs à réfléchir à de nouvelles technologies pour "décarboner" l'aviation. En ce qui concerne la propulsion, l'une des alternatives envisagées est de remplacer le kérosène par de l'hydrogène. Ce changement de carburant permettrait de ne pas produire de CO2 mais implique des modifications profondes au niveau des injecteurs de la chambre de combustion. Historiquement, les différentes technologies d'injections ont été développées par essais-erreurs. Ce processus de conception a permis des avancées majeures mais manque de généricité et ne garantit pas l'obtention d'un injecteur optimal. Aujourd'hui, profitant de l'augmentation des moyens numériques, il est possible d'envisager l'utilisation massive de la CFD couplée avec des techniques d'optimisation pour concevoir et développer les nouvelles générations de chambre de combustion fonctionnant à l'hydrogène. Dans ce travail de thèse, une nouvelle méthode de conception est proposée afin de concevoir des injecteurs H2-air. Dans un premier temps, il est nécessaire de commencer par trois étapes préliminaires. À partir d'une version de base de l'injecteur MICADO qu'on cherche à améliorer, différentes méthodologies CFD sont comparées à des simulations de référence pour trouver le meilleur compromis précision-temps de restitution. Cette comparaison nous mène à retenir une approche haute fidélité utilisant des simulations LES et une approche basse fidélité basée sur des simulations RANS. En parallèle, une chaîne de calcul automatique est conçue pour faciliter la mise en pratique de la méthode de conception. Ensuite, la dernière étape préliminaire consiste à vérifier l'applicabilité d'une stratégie multi-fidélité, stratégie ayant le potentiel de réduire le coût total de l'optimisation. À la suite de ces étapes préliminaires, plusieurs études d'optimisation à deux et quatre paramètres sont menées afin de déterminer l'algorithme d'optimisation le plus performant à iso-budget entre différentes méthodes d'optimisation bayésienne. Cette comparaison entre les différentes études montre les capacités et limites des algorithmes sélectionnés à identifier des injecteurs prometteurs
The need to decrease the climate impact of aviation motivates aircraft manufacturers to find new technologies to decarbonize aviation. One of the possible solution concerning aircraft propulsion is to replace the use of kerosene by hydrogen. The combustion of hydrogen does not emit CO2 but it involves in-depth modifications of the injectors of the combustion chamber. Historically, injector design are based on a trial and error method. This approach was successful for legacy kerosene injectors but is fundamentally limited because it is both costly and tedious to explore all the given parameter space by hand. Nowadays, with the advances in computing science, CFD simulations can be considered massively in the combustor design process combined with the use of optimization techniques. In this thesis, we propose a new design method for the design of H2-air injectors. Firstly, it is necessary to begin with three preliminary steps. Starting from a baseline version of the MICADO injector that we want to improve, several CFD methodologies are compared to reference simulations in order to find the best trade-off accuracy/restitution time. This comparison leads us to retain a high fidelity approach based on LES simulations and a low fidelity approach based on RANS simulations. An automatic CFD workflow is developped simultaneously to ease the optimization studies. Then, the last preliminary step is to check the applicability of a multi-fidelity strategy, knowing that such a strategy can reduce the total cost of the optimization study. After these preliminary steps, several optimization studies of two and four dimensions are performed in order to determine the most efficient algorithm at a fixed budget between different Bayesian optimization methods. This comparison between the different studies shows the capabilities and the limits of the selected algorithms to identify promising injectors

Dans ce travail, nous présentons une approche de couplage de modèles orientée agent pour la modélisation des systèmes complexes spatiaux. L’idée principale est d’utiliser l’espace comme medium d’interaction entre les modèles à coupler pour leur permettre de coexister et d’interagir conformément à un ensemble de règles qui régissent ces interactions. En jouant le rôle de facteur de couplage, l’espace permet aux agents chargés du couplage d’échanger des données et nous permet d’observer les résultats concrets du couplage des différents modèles constituant le système complexe spatial étudié. Cette approche est composée d’une méthodologie et d’un métamodèle de couplage orienté-agent. Notre métamodèle est basé sur une architecture organisationnelle (AGRE) et de type holonique qui prend en considération la spécificité, l’autonomie et l’échelle de calcul de chaque modèle. Cette notion de holon nous permet de gérer l’hétérogénéité des formalismes et des échelles spatio-temporelles des modèles. En effet, l’hétérogénéité spatiale est gérée par la décomposition des agents de collecte et de spatialisation jusqu’à atteindre le niveau d’abstraction souhaité. Ces agents peuvent passer d’un niveau à l’autre en adaptant l’échelle spatiale de l’espace à l’échelle spatiale du modèle grâce à des fonctions de conversion. L’hétérogénéité temporelle est gérée par un agent de temps qui permettra de calculer la future date d’exécution du modèle et un agent scheduler qui se chargera de l’ordonnancement de ces dates sur l’échelle de temps de la simulation. Nous prenons le système urbain de Métouia (Tunisie), comme exemple de système complexe spatial à étudier pour répondre aux besoins des urbanistes en termes d’aide à la décision en aménagement et tester notre approche de couplage coupling4modeling
In This work we present an agent-based approach for coupling models in the context of complex spatial systems. The main idea of our approach called Coupling4Modeling is the use of the space as a medium of interactions between the coupling agents to allow them to co-exist and interact according to a set of rules that govern these interactions. By playing the role of coupling factor, space allows coupling agents to exchange data and to observe the results of pragmatic coupling of different models constituting the studied spatial complex sys-tem. This approach consisting in a methodology and an agent-oriented metamodel of coupling. Our metamodel is based on an organizational (AGRE) with holonic architecture that takes into consideration the specificity, autonomy and the calculation scale of each model. This notion of holon allows us to manage the heterogeneity of formalisms and spatio-temporal scales of models. In fact, spatial heterogeneity is managed by the decomposition of the collector and the interpreter agents until reaching the desired level of abstraction. These agents can move from one level to another by adapting the spatial scale of the space to the spatial scale of the model through conversion functions. The temporal heterogeneity is managed by a time agent that will calculate the future date in the execution of the model and a scheduler agent that will schedule these dates following the time scale of the simulation. We take the urban system of Metouia (Tunisia) as an example of spatial complex system, to study with details and to test our coupling4modeling approach. The main goal is to meet the needs of urbanists in terms of decision support in urban planning and to test our coupling approach coupling4modeling

Dans ce travail, nous présentons une approche de couplage de modèles orientée agent pour la modélisation des systèmes complexes spatiaux. L’idée principale est d’utiliser l’espace comme medium d’interaction entre les modèles à coupler pour leur permettre de coexister et d’interagir conformément à un ensemble de règles qui régissent ces interactions. En jouant le rôle de facteur de couplage, l’espace permet aux agents chargés du couplage d’échanger des données et nous permet d’observer les résultats concrets du couplage des différents modèles constituant le système complexe spatial étudié. Cette approche est composée d’une méthodologie et d’un métamodèle de couplage orienté-agent. Notre métamodèle est basé sur une architecture organisationnelle (AGRE) et de type holonique qui prend en considération la spécificité, l’autonomie et l’échelle de calcul de chaque modèle. Cette notion de holon nous permet de gérer l’hétérogénéité des formalismes et des échelles spatio-temporelles des modèles. En effet, l’hétérogénéité spatiale est gérée par la décomposition des agents de collecte et de spatialisation jusqu’à atteindre le niveau d’abstraction souhaité. Ces agents peuvent passer d’un niveau à l’autre en adaptant l’échelle spatiale de l’espace à l’échelle spatiale du modèle grâce à des fonctions de conversion. L’hétérogénéité temporelle est gérée par un agent de temps qui permettra de calculer la future date d’exécution du modèle et un agent scheduler qui se chargera de l’ordonnancement de ces dates sur l’échelle de temps de la simulation. Nous prenons le système urbain de Métouia (Tunisie), comme exemple de système complexe spatial à étudier pour répondre aux besoins des urbanistes en termes d’aide à la décision en aménagement et tester notre approche de couplage coupling4modeling
In This work we present an agent-based approach for coupling models in the context of complex spatial systems. The main idea of our approach called Coupling4Modeling is the use of the space as a medium of interactions between the coupling agents to allow them to co-exist and interact according to a set of rules that govern these interactions. By playing the role of coupling factor, space allows coupling agents to exchange data and to observe the results of pragmatic coupling of different models constituting the studied spatial complex sys-tem. This approach consisting in a methodology and an agent-oriented metamodel of coupling. Our metamodel is based on an organizational (AGRE) with holonic architecture that takes into consideration the specificity, autonomy and the calculation scale of each model. This notion of holon allows us to manage the heterogeneity of formalisms and spatio-temporal scales of models. In fact, spatial heterogeneity is managed by the decomposition of the collector and the interpreter agents until reaching the desired level of abstraction. These agents can move from one level to another by adapting the spatial scale of the space to the spatial scale of the model through conversion functions. The temporal heterogeneity is managed by a time agent that will calculate the future date in the execution of the model and a scheduler agent that will schedule these dates following the time scale of the simulation. We take the urban system of Metouia (Tunisia) as an example of spatial complex system, to study with details and to test our coupling4modeling approach. The main goal is to meet the needs of urbanists in terms of decision support in urban planning and to test our coupling approach coupling4modeling

Les préoccupations inhérentes au domaine de l’embarqué et du temps réel, telle que la maîtrise du temps et des ressources impliquées, dépendent étroitement du support d’exécution. En outre, les besoins de réutilisation des applications sur différents supports d’exécution orientent le développement logiciel vers des conceptions indépendantes de tout support d’exécution. Pour faciliter l’adaptation des applications à ces supports, l’ingénierie dirigée par les modèles (IDM) propose alors une approche qui vise à spécialiser successivement le modèle d’une application pour des technologies précises (identifiées sous le terme de plate-forme), via des processus de transformations de modèles. Toutefois, peu de travaux ont été menés pour préciser comment considérer les plates-formes durant ces processus. Dans un premier temps, les travaux de cette thèse comparent donc différents processus de transformation d’un modèle d’application indépendant du support d’exécution en un modèle dépendant de ce support. Ce comparatif s’articule autour de la considération implicite ou explicite des plates-formes d’exécution de notre domaine d’intérêt (les systèmes d’exploitation temps réel embarqués). Dans un second temps, cette thèse explore une voie dans laquelle la plate-forme d’exécution est explicitement modélisée. Pour cela, un langage dédié à la modélisation des systèmes d’exploitation temps réel embarqués est proposé. Puis, un processus de déploiement d’applications basé sur ce langage est présenté et évalué. L’originalité de ce processus réside dans son articulation autour de règles de transformations génériques ou générées, et d’un langage dédié au déploiement d’applications
Real-time and embedded software concerns, such as time and resource usage, are closely related to the execution platform. But the need for reuse leads to design platformindependent software. In order to ease platform integration of the application software, model-driven engeneering (MDE) aims at specializing application model using model transformations. But few works specify how to consider a platform within a transformation. On the one hand, this study compares several processes that transform a platform-independent model of an application into a platform-dependent model. This comparative work focuses on implicit or explicit consideration of real-time and embedded operating systems. On the other hand, this study explores a modeling method where platforms are explicitly described. A domain-specific modeling language (DSML) dedicated to the description of execution platforms is proposed. Then an application deployment process based on this language is introduced and evaluated. The process uses generic or generated transformation rules and a DSML dedicated to the description of application deployment

L'augmentation des exigences environnementales et d'efficacité dans l'aviation nécessite l'exploration de nouvelles configurations d'aéronefs et de méthodologies de conception avancées. Les configurations à aile haubanée à fort allongement (HARSBW) constituent une solution prometteuse permettant de réduire la consommation de carburant et la traînée aérodynamique. Cependant, ces configurations induisent des interactions complexes entre l'aérodynamique et la structure qui requièrent des méthodologies adaptées d'Analyse Multi-Disciplinaire (MDA) et d'Analyse et d'Optimisation Multi-Disciplinaire (MDAO). Cette thèse propose une méthodologie de couplage aéro-structure multi-fidélité combinant la modélisation par modèles de substitution et les techniques de réduction de dimension afin d'améliorer l'efficacité computationnelle tout en préservant la précision. Ce manuscrit propose une revue bibliographique décrivant les défis de la conception des aéronefs et le potentiel des techniques MDAO pour les surmonter. Un enjeu clé réside dans le coût calculatoire élevé des simulations haute fidélité nécessaires à une MDA précise, justifiant ainsi l'adoption d'approches basées sur la modélisation par modèles de substitution. Pour répondre à cette problématique, la thèse développe d'abord des modèles paramétriques pour les simulations aérodynamiques et structurales adaptées aux HARSBW. Ces modèles incluent un modèle de fluide potentiel basse fidélité et un solveur aérodynamique résolvant les équations d'Euler compressibles en haute fidélité, ainsi qu'un modèle de structure linéaire élastique. Ensuite, une méthodologie d'analyse multidisciplinaire (MDA) basée sur un solveur direct est construite et ses performances sont analysées à différents niveaux de fidélité. Les compromis entre coût de calcul et précision sont évalués afin d'établir une référence pour la modélisation par modèle de substitution. À partir des schémas MDA couplés aux solveurs directs en basse et haute fidélité, sont développés des schémas MDA basés sur des modèles de substitution avec réduction de dimension en mono- et en multi-fidélité, combinant la Décomposition Orthogonale aux Valeurs Propres (POD) et la régression par Processus Gaussiens (GP). La méthodologie mise en œuvre permet de modéliser efficacement les variables de couplage de grande dimension, réduisant considérablement la dépendance aux solveurs haute fidélité coûteux. Le raffinement du modèle de substitution multi-fidélité avec réduction de dimension est ensuite réalisé via un algorithme d'apprentissage actif, qui sélectionne de manière ciblée les données additionnelles dans les régions de forte incertitude pour l'apprentissage de la base POD et des modèles de substitution GP. Cet algorithme garantit que le modèle de substitution reste à la fois efficace en temps de calculs et précis, en adaptant dynamiquement les niveaux de fidélité de l'enrichissement. L'application des algorithmes développés à la configuration HARSBW démontre l'efficacité de la méthodologie proposée pour réduire les coûts de calculs tout en maintenant une précision de haute fidélité
The increasing environmental and efficiency demands in aviation necessitate the exploration of novel aircraft configurations and advanced design methodologies. High Aspect Ratio Strut-Braced Wing (HARSBW) configurations present a promising solution by reducing fuel consumption and aerodynamic drag. However, their complex aero-structural interactions require sophisticated Multi-Disciplinary Analysis (MDA) and Multi-Disciplinary Analysis and Optimization (MDAO) methodologies. This thesis develops an aero-structural multi-fidelity coupling methodology that integrates surrogate modeling and dimension reduction techniques to enhance computational efficiency without sacrificing accuracy. The research begins with a bibliographical review outlining the challenges in aircraft design and the potential of MDAO to overcome them. A key issue is the high computational cost of high-fidelity simulations required for accurate MDA, motivating the need for surrogate-based modeling approaches. One of the challenges regarding a surrogate-based approach is to deal with high dimensional coupling variables corresponding to the vector of aerodynamic forces and structural displacements. To address this, the thesis first develops the parametric models for aerodynamic and structural simulations tailored to HARSBW. These models include low-fidelity potential fluid and high-fidelity compressible Euler aerodynamic solvers, as well as a linear elastic structural model. Next, a direct solver-based MDA framework is constructed and analyzed at different fidelity levels. The trade-offs between computational cost and accuracy are assessed. Based on the low and high-fidelity direct solver-coupled MDA schemes, this research constructs single and multi-fidelity dimension-reduced surrogate model-based MDA schemes, combining Proper Orthogonal Decomposition (POD) and Gaussian Process (GP) regression. This framework captures high-dimensional coupling variables efficiently, significantly reducing reliance on expensive high-fidelity solvers. A first attempt of further refinement of the multi-fidelity dimension-reduced surrogate model is carried out through an iterative enrichment algorithm that selectively incorporates additional data in high-uncertainty regions for the training of the POD basis and the GP surrogate models. Application of the developed algorithms on the HARSBW configuration illustrate the interest of such a proposed methodology in reducing computational costs while maintaining high-fidelity accuracy

La nouvelle tendance dans l'ingénierie de logiciels est d'utiliser des modèles afin de mieux structurer les processus de développement de logiciels. Afin de modéliser les systèmes, nous avons besoin d'environnements de modélisation. Ces environnements de modélisation ne doivent plus imposer au processus logiciel leurs propres concepts, mais ils doivent supporter les concepts relatifs au domaine d'applications visé par ce processus. Alors, l'environnement de modélisation doit s'adapter au domaine de l'usager et non l'inverse. Nous proposons dans cette thèse une démarche de conception d'environnements graphiques de modélisation à la fois adaptés au domaine et aux souhaits de l'usager. Pour atteindre cet objectif, nous avons mis en oeuvre la séparation des préoccupations et utilisé une approche d'ingénierie dirigée par les modèles. Le modèle définissant un environnement de modélisation inclut deux préoccupations. La première concerne le domaine applicatif pour lequel on veut définir cet outil, la deuxième concerne la représentation graphique de l'outil. La séparation entre ces définitions permet de les capitaliser et de les réutiliser indépendamment l'une de l'autre Enfin, nous avons définit un cadre de travail pour mettre en œuvre cette démarche et réalisé des outils associés. Ces outils permettent la génération automatique de l'environnement de modélisation sur la base de son modèle.

Des contrôleurs embarqués d'autrefois aux systèmes sur puce multiprocesseurs actuels, il existe un saut de complexité que les outils d'aide à la conception n'arrivent pas à franchir. Les concepteurs ne disposent pas d'outil leur permettant d'exploiter à un coût raisonnable les transistors potentiellement mis à leur disposition. Pour tenter de résoudre ce problème, le flot de conception Gaspard propose des solutions originales: une approche orientée modèle pour gérer la complexité du flot, et une orientation vers les systèmes multiprocesseurs réguliers Intégrée dans ce flot, cette thèse propose une contribution à deux niveaux: définition d'une syntaxe abstraite sous forme de métamodèles exprimés en MOF (infrastructure pour la mise en œuvre du flot), et définition d'une syntaxe concrète sous la forme d'un profil UML. L'objectif principal est de définir des mécanismes communs pour exprimer la régularité et le parallélisme des systèmes, tant au niveau applicatif qu'au niveau matériel.

Depuis "toujours", en Génie Logiciel comme dans toutes les ingénieries, afin réduire la complexité et pour améliorer la réutilisation, le produit à construire est divisé en parties construites indépendamment et ensuite assemblées. L'approche récente de l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM, ou MDE pour Model-Driven Engineering), fait de même, en proposant "simplement" que les parties à construire et à assembler soient des modèles et non pas des programmes. C'est ainsi que le problème de la composition de modèles est devenu un thème important de l'IDM, et le sujet de cette thèse. En effet, un système logiciel réel est bien trop complexe pour pouvoir être décrit par un seul modèle. De nombreux modèles devront être créés pour le spécifier, soit à divers niveaux d'abstraction, soit selon divers points de vue, soit encore selon des domaines fonctionnels differents et complémentaires. Dans ce travail, nous partons de l'hypothèse que de tels domaines métiers existent. Un domaine est un champ d'expertise avec 1) les savoir-faire et les connaissances capturés et formalisés sous la forme d'un langage de modélisation dédié au domaine (un Domain-Specific Modeling Language (DSML)), et 2) des outils et des environnements supportant le développement d'applications dans ce domaine. Une application, dans un domaine, est décrite par un modèle (conforme au métamodèle du domaine). Dans ce travail, nous faisons aussi l'hypothèse que ces domaines sont exécutables ; les modèles du domaine sont exécutés par une machine virtuelle du domaine. En IDM, comme dans les autres approches du Génie Logiciel, la réutilisation impose que le processus d'assemblage des parties puisse se faire sans avoir à modifier celles-ci, ni bien sur l'environnement qui les a produit ou qui les exécute. Appliqué à notre contexte, cela signifie qu'il faut être capable de composer des modèles sans les modifier et sans modifier ni l'éditeur ni la machine virtuelle du domaine dont ils sont issus. C'est le problème que nous abordons dans notre travail. Nous montrons que pour atteindre cet objectif, il faut d'abord composer les domaines c'est à dire composer leurs métamodèles et leurs machines virtuelles, puis les modèles. Nous montrons dans ce travail comment ces compositions peuvent être réalisées sans modifier les éléments compos és, en utilisant des relations dites horizontales entre les métamodèles, et des liens entre les modèles. Cette approche est validée d'abord par la réalisation d'un certain nombre de domaines composites, et par de nombreuses compositions de modèles opérationnelles. Une partie importante du travail a consisté à définir Codèle, un langage de composition de modèles et de métamodèles, et à réaliser l'environnement d'assistance correspondant. Codèle assiste les ingénieurs pour composer de façon systématique les domaines, et rend automatique ou semi-automatique la composition de tous modèles provenant de ces domaines. Nous présentons l'outil Codèle et nous évaluons son usage dans divers projets.