Un voyage extraordinaire dans le monde des systèmes cyber-physiques

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Un système cyber-physique (CPS) est un système où des éléments informatiques collaborent pour le contrôle et la commande d’entités physiques. C’est par quelques exemples concrets de systèmes cyber-physiques que nous partirons pour un voyage peu ordinaire pour un informaticien.

Bien que tenant à la fois de la physique, des mathématiques appliquées et de l’automatique, ces systèmes sont aussi de la compétence des informaticiens. Nous nous intéresserons à la conception de langages de modélisation pour les systèmes cyber-physiques, hybrides tenant à la fois des langages de modélisation mathématique que des langages de programmation. Sur quelques exemples en Zélus [1,2] et en Modelica [3], nous apporterons des éléments de réponse aux questions suivantes: comment définir formellement la sémantique d’un modèle? Quelles analyses peuvent être réalisées à la compilation? Comment générer un code de simulation? Comment garantir la précision d’une simulation ? Comment peut-on prouver qu’un modèle satisfait une propriété?

[1] Albert Benveniste; Timothy Bourke; Benoît Caillaud; Jean-Louis Colaço; Cédric Pasteur; Marc Pouzet. Building a Hybrid Systems Modeler on Synchronous Languages Principles. Proceedings of the IEEE 106(9), pp. 1568-1592, 2018. https://ieeexplore.ieee.org/document/8466987/, PDF

[2] Zélus: a synchronous langugae with ODEs. http://zelus.di.ens.fr/

[3] The Modelica language. https://www.modelica.org/