Dans la Théorie de la Modélisation et de la Simulation (TM&S), DEVS occupe une place de choix. Formalisme destiné à modéliser et simuler des systèmes à évènement discrets, celui-ci permet également de représenter des systèmes à temps discrets (DTSS), ou à équations différentielles (DESS) via des méthodes comme QSS. Ses propriétés formelles et cette place centrale en font généralement la cible de choix des modélisateurs au fait de la TM&S.
Mais malgré sa puissance, DEVS souffre d’une complexité mathématique qui empêche son adoption large parmi les modélisateurs au-delà du cercle restreint de la TM&S. Une analogie souvent citée est que DEVS serait l’« assembleur » de la modélisation et de la simulation : si on peut tout faire en assembleur, très peu l’utilisent directement. En filant cette analogie, une des solutions consiste à utiliser des langages de haut niveau (dans notre cas des Domain Specific (Modeling) Language – DS(M)L) qui sont ensuite convertis dans une représentation de plus bas niveau comme DEVS.
Mais si DEVS est normalement destiné à représenter des systèmes, je vous propose aujourd’hui de l’utiliser pour créer... un simulateur de réseaux électriques.
Dans les travaux qui seront présentés, nous avons choisi une approche originale : si nous commençons effectivement par définir un DSML pour représenter les réseaux, les modèles créés dans ce langage sont ensuite injectés dans un simulateur construit sur la base de composants décrits en DEVS. Le DSML s’appuie sur des notions formelles telles les graphes, ce qui permet d’agir sur les modèles avec tous les outils existants pour manipuler des graphes, et particulièrement les transformations de graphes pour modéliser les changements de structure du réseau. La construction du simulateur avec des composants DEVS assure à celui-ci les propriétés intrinsèques garanties par DEVS. Ainsi, nous proposons dans ces travaux une approche définie formellement sur l’ensemble de la chaîne : langage de modélisation, définition des changements de structure des modèles, mais également simulation.
Cette approche permet d’utiliser DEVS pour la simulation de modèles à structure dynamiques sans avoir recours à des outils comme DSDEVS ou ρDEVS pour lesquels la définition formelle (mathématique) des modèles peut être complexe et est souvent omise au profit d’une implémentation directe des modèles dans un environnement de simulation.
** Biographie **
Clément Foucher est maître de conférences à l’Université de Toulouse et au LAAS–CNRS, et membre du réseau RED. Ses travaux de recherche portent principalement sur la production d’outils et de méthodologies basées sur l’approche formelle de la TM&S. Ceux-ci visent à répondre aux problématiques que sont l’accessibilité des outils aux non-spécialistes de la TM&S, la portabilité des modèles entre les simulateurs, ou encore la reproductibilité des simulations. Dans ses travaux, il étudie notamment les défis spécifiques liés aux systèmes à structure dynamique. En effet, la nature de ces systèmes, dont la structure même change au cours du temps, pose des enjeux particuliers d’un point de vue modélisation et simulation.
Parmi les domaines applicatifs, ses recherches se concentrent actuellement sur la modélisation des réseaux électriques. En effet ces réseaux, notamment étudiés sur le temps long, subissent des évolutions voulues ou subies. L’expansion des réseaux (par exemple par la montée en force des énergies renouvelables) ou leurs défaillances (coupure de ligne) sont des exemples de changement de structure susceptibles d’affecter leur fonctionnement et leur stabilité.
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