Fiche de révision : Analyse système avec SysML

📋 Plan du Cours

1. Langage et familles de diagrammes SysML
2. Relations entre éléments SysML
3. Exigences et leur traçabilité
4. Scénarios et diagrammes de séquence
5. Structure et échanges entre blocs
6. Contraintes paramétriques
7. États et transitions du système
8. Exemples de comportements modélisés

📖 1. Langage et familles de diagrammes SysML

🔑 Notions clés & Définitions

• SysML : Langage spécifique au domaine de l’ingénierie système, signifiant « Système Modeling Langage » ou « Langage de Modélisation de Système ».

★ À maîtriser

• SysML permet d’étudier des systèmes sous forme de diagrammes comportementaux et structurels.

Compléments

• Les diagrammes présentés comprennent :
  • diagrammes d’exigences
  • diagrammes d’activité
  • diagrammes d’état
  • diagrammes de séquence
  • diagrammes de cas d’utilisation
  • diagrammes de définition de bloc
  • diagrammes de bloc interne
  • diagrammes de package
  • diagrammes paramétriques

💡 Astuce mémo

Structure = de quoi le système est constitué ; comportement = comment il évolue.

📖 2. Relations entre éléments SysML

★ À maîtriser

• L’association est une relation d’égal à égal entre deux éléments et se lit « A utilise B » ; elle apparaît dans les diagrammes de cas d’utilisation, de définition de bloc et de bloc interne.

• La dépendance indique qu’un élément dépend de l’autre et se lit « A dépend de B » ; elle apparaît dans les diagrammes de cas d’utilisation, d’exigences et de définition de bloc.

• L’agrégation indique qu’un élément entre dans la composition d’un autre sans être indispensable à son fonctionnement ; elle apparaît dans les diagrammes d’exigences et de définition de bloc.

Compléments

📌 La relation de conteneur exprime l’inclusion « B contient A » et apparaît dans les diagrammes d’exigences, de cas d’utilisation et de définition de bloc.

📌 La généralisation est une dépendance de type filiation, exprimée par « A est une sorte de B », et apparaît dans les diagrammes de cas d’utilisation et de définition de bloc.

• Les associations de cas d’utilisation et d’exigences comprennent Extend (extension possible), Include (inclusion obligatoire), DeriveReqt (dérivation d’exigences), Satisfy (satisfaction d’une exigence), Verify (vérification et validation d’une exigence) et Refine (redéfinition d’une exigence).

📖 3. Exigences et leur traçabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme d’exigences : Diagramme qui représente les exigences du système, notamment environnementales, économiques, fonctionnelles et techniques.

★ À maîtriser

• Dans l’exemple de la balance, la sensibilité du capteur doit être de 1 g et la masse maximale mesurée est de 3 kg.

• Dans l’exemple de la balance, les dimensions ne doivent pas dépasser 25 cm × 20 cm × 4 cm.

Compléments

📌 Il est préférable de ne pas représenter toutes les exigences dans un seul diagramme, afin d’éviter qu’il devienne illisible ; plusieurs diagrammes d’exigences peuvent être réalisés si nécessaire.

📌 Dans l’exemple, l’exigence de transport et de rangement induit des contraintes supplémentaires sur les sous-exigences, notamment le choix des matériaux, le dimensionnement et la consommation, alors que l’exigence de peser des aliments ne contient pas à elle seule les exigences d’encombrement et d’autonomie.

💡 Astuce mémo

Une exigence de transport induit des contraintes d’encombrement et d’autonomie.

📖 4. Scénarios et diagrammes de séquence

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de séquence : Diagramme qui décrit les scénarios correspondant aux cas d’utilisation et montre, dans l’ordre, les interactions et la nature des échanges entre éléments.

★ À maîtriser

📌 Un cas d’utilisation est décrit par au moins un diagramme de séquence, qui répond à la question « Comment est réalisé ce cas d’utilisation ? ».

• Dans l’exemple « peser 800 g », l’utilisateur démarre la balance, le système tare et affiche 0.000, l’utilisateur pose l’aliment, puis le système pèse et affiche 0.800.

• Les cinq principaux fragments combinés sont Opt (exécution si la condition est satisfaite), Alt (choix entre blocs selon des conditions complémentaires), Loop (répétition tant que la condition est satisfaite), Ref (intégration d’un autre diagramme de séquence) et Par (exécution parallèle de deux blocs).

Compléments

• Les fragments combinés représentent des variantes d’un scénario et doivent être utilisés avec parcimonie ; s’il y a trop de variantes, il vaut mieux créer plusieurs diagrammes de séquence.

💡 Astuce mémo

Démarrer → tarer → poser l’aliment → peser → afficher.

📖 5. Structure et échanges entre blocs

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme de définition de bloc : Diagramme qui représente le système sous forme de blocs hiérarchisés et montre sa structure composée de composants.
• Diagramme de bloc interne : Diagramme qui représente les échanges entre blocs de même niveau et leurs liens, notamment les flux de matière, d’énergie ou d’information et les services invoqués.

★ À maîtriser

• Le diagramme de définition de bloc répond à la question « qui contient quoi ? » et peut montrer les opérations et les propriétés des blocs ainsi que les associations entre blocs de même niveau.

📌 Un port standard est une interface permettant d’invoquer un service ou une opération, tandis qu’un port de flux est un canal directionnel où transitent matière, énergie ou information.

Compléments

📌 Le diagramme de définition de bloc sert surtout à montrer les grandes briques du système ; il n’est pas nécessaire d’y détailler systématiquement les opérations et les propriétés de chaque bloc.

💡 Astuce mémo

BDD : qui contient quoi ; IBD : quels échanges entre blocs.

📖 6. Contraintes paramétriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme paramétrique : Extension du diagramme de définition de blocs qui relie des contraintes ajoutées aux blocs par un bloc de contraintes contenant des paramètres et une relation, généralement mathématique.

📖 7. États et transitions du système

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme d’état : Diagramme qui décrit le comportement d’un programme en représentant les états d’un système ou d’un sous-système selon les interactions.
• Transition : Lien entre deux états, pouvant comporter un événement, une condition de garde et une liste d’actions ; elle est déclenchée lorsque l’état de départ est actif et que la garde est vraie.
• Garde : Condition qui doit être satisfaite pour qu’une transition ait lieu et qui s’écrit entre crochets, par exemple [X].
• Super-état : État qui englobe d’autres états et transitions et sert à structurer un diagramme d’états-transitions.

★ À maîtriser

📌 L’état initial est un pseudo-état obligatoire représenté par un cercle rempli, tandis que l’état final est facultatif, peut être multiple et indique la fin du diagramme.

Compléments

• Un état est représenté par un rectangle à coins arrondis et peut comporter des actions internes dans une partie séparée du nom par une barre horizontale.

• Les actions d’état comprennent :

  • entry : action exécutée à l’entrée de l’état
  • exit : action exécutée à la sortie de l’état
  • on événement : action exécutée chaque fois que l’événement cité survient
  • do : action récurrente ou significative exécutée dans l’état

• Le symbole historique mémorise le dernier sous-état actif d’un super-état afin d’y revenir ultérieurement.

💡 Astuce mémo

État de départ → événement [garde] / action → état d’arrivée.

📖 8. Exemples de comportements modélisés

★ À maîtriser

• Dans l’exemple du feu tricolore, les états s’enchaînent ainsi : feu vert pendant 25 s, feu orange pendant 5 s, feu rouge pendant 30 s, puis retour au feu vert.

Compléments

• Dans l’exemple de lavage de voiture, le scénario enchaîne lavage après 4 min, séchage après 2 min, lustrage après 2 min et attente après 2 min, avec une possibilité de reprise et un arrêt d’urgence.

💡 Astuce mémo

Feu : vert → orange → rouge → vert.

📊 Tableaux de synthèse

Ports des diagrammes de bloc interne