Panorama / Télécommunications / Énergie

Panorama

Les recherches sur les méthodes de développement d'applications ne sauraient se concevoir sans une confrontation avec des applications, pour identifier en amont les problèmes rencontrés par les concepteurs (utilisateurs potentiels de nos techniques) et pour valider en aval les solutions proposées. C'est ainsi que le projet EP-ATR s'est impliqué très tôt dans des travaux liés aux télécommunications. En outre, il est depuis plusieurs années engagé dans une coopération avec EDF sur l'utilisation des techniques synchrones dans le domaine de l'énergie. D'autres domaines ont été abordés, en particulier une application en traitement radar infra-rouge a été traitée. Dans le cadre du projet Sacres, les applications considérées relèvent du domaine de l'avionique.

Télécommunications

Nos activités dans le domaine des télécommunications sont issues d'une longue collaboration avec le Cnet, d'où provient le développement initial du langage Signal. Elles se poursuivent dans le cadre du projet Cairn, ainsi que dans de nouvelles collaborations dans lesquelles l'utilisation mixte des modèles synchrone et asynchrone est étudiée.

L'industrie des télécommunications est, de plus en plus, soumise à de fortes contraintes qui demandent un effort important visant à maximiser la généricité des solutions proposées et à raccourcir les délais de mise sur le marché des produits. La diversité que l'on rencontre dans les applications développées nécessite la mise en oeuvre de techniques variées pour répondre aux problèmes rencontrés. Les techniques synchrones peuvent fournir des solutions partielles qu'il convient d'intégrer dans des méthodes de conception plus globales.

Issu d'une longue collaboration avec le Cnet, le langage Signal a d'abord été développé dans le cadre d'applications en traitement du signal. Le projet Cairn nous permet, en collaboration avec le projet Api de l'Irisa, d'étendre les thèmes abordés à la conception de composants supportant des algorithmes qui comportent du calcul numérique intensif (image ou signal) et du contrôle complexe.

La taille et la complexité des applications mises en oeuvre, la nécessité d'obtenir des spécifications et des programmes génériques, destinés à des configurations diverses fonctionnant dans des contextes hétérogènes, conduisent à mettre en oeuvre des outils de conception fondés sur l'approche objet. Dans le cadre de cette approche, la complexité des interactions et les contraintes temps réel sont traitées à l'aide de descriptions de comportements faisant appel à des modèles d'automates. L'étude de l'utilisation de l'approche synchrone dans ce contexte a d'abord été entreprise en collaboration avec les Laboratoires de Marcoussis par la définition d'un modèle d'interaction entre des objets (décrits dans le langage Spoke) et des processus (décrits dans le langage Signal). Elle se poursuit maintenant avec Alcatel, en collaboration avec les projets Pampa, ADP, Compose et Meije, dans le cadre de l'action Reutel-2000 visant notamment à maîtriser la conception objet d'applications mises en oeuvre selon des techniques mêlant les modèles synchrone et asynchrone.

Énergie

Nos activités dans le domaine de l'énergie se situent depuis plusieurs années dans le cadre de coopérations avec EDF. Elles concernent notamment la vérification et la synthèse de contrôleurs, mais aussi les méthodes formelles de distribution de code.

Dans le domaine de la production et de la distribution d'énergie, en particulier électrique, on est en présence de systèmes dont :

• La sécurité est un caractère essentiel; elle concerne divers aspects des systèmes de contrôle :
  • le service fourni peut avoir des aspects critiques dans la nature de ceux à qui il est destiné (par exemple les hôpitaux),
  • le matériel lui-même est soumis à des conditions de fonctionnement dont le dérèglement peut entraîner des dommages fatals,
  • enfin les techniques utilisées peuvent comporter un risque pour l'environnement dans lequel s'effectue l'activité.
  Dans ces conditions, les systèmes qui contrôlent la production et la distribution d'énergie posent des problèmes qui sont du domaine d'application de nos techniques d'analyse et de vérification de comportement.

• La complexité est grande :
  • que ce soit dans le cas de réseaux de distribution, constitués de contrôleurs de transformateurs interconnectés,
  • ou bien de contrôleurs de centrale électrique, où les capteurs à prendre en compte et les actionneurs auxquels fournir une commande se comptent par centaines, voire milliers, et où les architectures sur lesquelles le contrôle s'exécute comprennent des réseaux d'automates programmables en parallèle.
  La conception et l'analyse de ces systèmes requièrent le support d'outils automatisés pour la construction de modèles et le calcul de mises en oeuvre correctes vis-à-vis de la spécification. Elles doivent exploiter la particularité d'architectures à base d'automates programmables, comme il en est construit par Siemens, avec qui nous coopérons dans le projet Esprit Sacres.

• L'héritage des spécifications de contrôleurs obéit à une culture particulière : les langages de spécification des contrôleurs ont été utilisés pour la conception de systèmes de taille importante, et récrire ces systèmes dans un langage nouveau n'est guère envisageable. Il s'agit de langages à base d'automates communicants, ou d'autres de type blocs-diagrammes et circuits d'opérateurs. Dans un but de meilleure acceptation des méthodes formelles par les utilisateurs, et de réutilisation du fonds des développements antérieurs, il est intéressant de travailler à l'intégration de ces langages aux techniques que nous proposons, sous la forme de leur encodage, et d'une traduction automatique dans un format synchrone.