QCM : Analyse et modélisation SysML — 24 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction caractérise correctement l’analyse fonctionnelle et l’analyse structurelle d’un système ?

L’analyse fonctionnelle décrit les composants et leurs interactions, tandis que l’analyse structurelle précise le besoin et les contraintes.
L’analyse fonctionnelle mesure les performances, tandis que l’analyse structurelle définit les utilisateurs concernés.
L’analyse fonctionnelle identifie l’environnement, tandis que l’analyse structurelle détermine les conditions d’utilisation.
L’analyse fonctionnelle précise le besoin et les contraintes, tandis que l’analyse structurelle décrit les composants et leurs interactions.

L’analyse fonctionnelle précise le besoin et les contraintes, tandis que l’analyse structurelle décrit les composants et leurs interactions.

Explication

L’analyse fonctionnelle se concentre sur le besoin auquel le système répond et sur les contraintes à respecter, alors que l’analyse structurelle porte sur sa constitution interne. Confondre les deux revient à attribuer l’étude des composants à l’analyse fonctionnelle.

2. Quel rôle la chaîne fonctionnelle joue-t-elle dans l’étude d’un système ?

Elle relie les composants internes aux fonctions qu’ils assurent dans une activité donnée.
Elle décrit les interactions entre les composants sans préciser les fonctions réalisées.
Elle sépare les composants internes du système des éléments appartenant à son environnement.
Elle identifie le besoin de l’utilisateur et les contraintes imposées au système.

Elle relie les composants internes aux fonctions qu’ils assurent dans une activité donnée.

Explication

La chaîne fonctionnelle met en relation les composants internes avec la fonction qu’ils réalisent pour une activité particulière. La description des composants et de leurs interactions relève davantage de l’analyse structurelle.

3. Que définit la frontière d’étude d’un système ?

Elle relie les composants internes aux activités auxquelles ils participent.
Elle décrit les fonctions réalisées par chaque composant interne du système.
Elle précise le besoin de l’utilisateur et les contraintes de fonctionnement.
Elle délimite le système étudié et le sépare de son environnement extérieur.

Elle délimite le système étudié et le sépare de son environnement extérieur.

Explication

La frontière d’étude fixe les limites du système analysé et distingue ses éléments internes de ce qui appartient à l’environnement. Elle ne décrit pas directement les fonctions des composants ni le besoin utilisateur.

4. Dans l’étude menée pour la société Samault, quels éléments appartiennent à l’environnement de l’avion Falcon 7X ?

Les passagers, les bagages, le carburant et les moteurs de l’avion.
L’air, le sol, les autres avions et les tours de contrôle.
Les systèmes de navigation, les sièges, les bagages et les tours de contrôle.
Le poste de pilotage, les ailes, le train d’atterrissage et le carburant.

L’air, le sol, les autres avions et les tours de contrôle.

Explication

Pour Samault, l’avion Falcon 7X avec ses passagers, ses bagages et son carburant constitue le système étudié, tandis que l’air, le sol, les autres avions et les tours de contrôle sont extérieurs à ce système. Les passagers, les bagages et le carburant ne sont donc pas des éléments de l’environnement dans ce périmètre.

5. Comment peut-on définir la fonction globale d’un système ?

Elle recense les contraintes techniques imposées à la conception du système.
Elle exprime la raison d’être du système du point de vue de l’utilisateur.
Elle décrit la succession des composants nécessaires à la réalisation d’une activité.
Elle délimite le système par rapport aux éléments de son environnement.

Elle exprime la raison d’être du système du point de vue de l’utilisateur.

Explication

La fonction globale traduit la raison d’être du système telle qu’elle est perçue par l’utilisateur. La succession des composants correspond plutôt à une description structurelle ou fonctionnelle interne.

6. Pour formuler la fonction globale d’un système, quel point de vue faut-il privilégier ?

Le point de vue des composants internes et de leur organisation technique.
Le point de vue de l’environnement et des éléments extérieurs au système.
Le point de vue du fabricant et des procédés utilisés pour construire le système.
Le point de vue de l’utilisateur et du service attendu du système.

Le point de vue de l’utilisateur et du service attendu du système.

Explication

La fonction globale est déterminée par la raison d’être du système pour l’utilisateur et par le service qu’il en attend. L’organisation technique des composants relève plutôt de l’analyse interne du système.

7. Que décrit principalement un cas d’utilisation dans un système ?

La structure interne du système et les composants qui réalisent ses fonctions
Le comportement attendu du système et le résultat observable pour un acteur
Les échanges détaillés entre les composants logiciels et leurs interfaces
Les contraintes physiques qui déterminent l’assemblage des sous-systèmes

Le comportement attendu du système et le résultat observable pour un acteur

Explication

Un cas d’utilisation exprime ce que le système doit faire et le résultat observable qui intéresse un acteur, sans décrire la manière de le réaliser. La structure interne et les composants relèvent d’autres modèles de conception.

8. Quelle différence caractérise les relations « include » et « extend » dans un diagramme de cas d’utilisation ?

« Include » ajoute une variante facultative, tandis que « extend » impose une sous-fonction
« Include » impose l’incorporation d’un cas, tandis que « extend » la rend optionnelle
« Include » relie deux acteurs, tandis que « extend » relie un acteur à un système
« Include » décrit une généralisation, tandis que « extend » décrit une dépendance matérielle

« Include » impose l’incorporation d’un cas, tandis que « extend » la rend optionnelle

Explication

La relation « include » incorpore explicitement et obligatoirement un autre cas d’utilisation, alors que « extend » ajoute un comportement de manière implicite et optionnelle. Confondre l’obligation de « include » avec le caractère facultatif de « extend » inverse précisément leur rôle.

9. Quels éléments caractérisent une exigence dans un diagramme des exigences ?

Une relation d’extension et une condition déclenchant un comportement facultatif
Un identifiant unique et un texte exprimant une capacité ou une contrainte
Un bloc propriétaire et une connexion représentant une interaction interne
Un acteur principal et un scénario décrivant un résultat observable

Un identifiant unique et un texte exprimant une capacité ou une contrainte

Explication

Une exigence est identifiée de façon unique et formulée par un texte décrivant une capacité ou une contrainte à satisfaire. Un acteur et un scénario appartiennent plutôt à la modélisation des cas d’utilisation.

10. Quelle relation permet d’ajouter des précisions, notamment des données quantitatives, à une exigence ?

L’association
Le raffinement
La dérivation
La contenance

Le raffinement

Explication

Le raffinement précise une exigence existante en ajoutant par exemple des valeurs ou des données quantitatives. La dérivation relie des exigences de niveaux différents, tandis que la contenance décompose une exigence composite.

11. Quel est le rôle principal d’un diagramme de définition de blocs SysML ?

Représenter les scénarios d’interaction entre les acteurs et le système
Inventorier les types de composants et décomposer le système en sous-systèmes
Présenter les exigences auxquelles chaque fonction du système doit répondre
Décrire les instances de composants et leurs connexions dans une configuration donnée

Inventorier les types de composants et décomposer le système en sous-systèmes

Explication

Le diagramme de définition de blocs inventorie les composants du système et organise sa décomposition en systèmes et sous-systèmes selon une analyse descendante. Les instances et leurs connexions relèvent du diagramme de blocs internes.

12. Quelle distinction décrit correctement la composition et l’agrégation entre blocs SysML ?

La composition relie des exigences de niveaux différents, tandis que l’agrégation ajoute des précisions quantitatives
La composition exprime une appartenance facultative, tandis que l’agrégation rend le bloc contenu indispensable
La composition représente une interaction entre acteurs, tandis que l’agrégation décrit un résultat observable
La composition rend le bloc contenu indispensable, tandis que l’agrégation exprime une appartenance sans cette nécessité

La composition rend le bloc contenu indispensable, tandis que l’agrégation exprime une appartenance sans cette nécessité

Explication

La composition établit une relation forte dans laquelle le bloc contenu est indispensable à l’autre bloc, alors que l’agrégation indique une appartenance sans caractère indispensable. L’ajout de précisions quantitatives concerne le raffinement des exigences, pas ces relations entre blocs.

13. Quelle fonction principale une chaîne d’énergie remplit-elle dans un système automatisé ?

Elle recueille les consignes de l’opérateur et les transforme en ordres de commande.
Elle agit sur la matière d’œuvre après avoir assuré son alimentation et la transmission de l’énergie.
Elle décrit les messages échangés entre les composants pendant le fonctionnement du système.
Elle présente l’organisation structurelle des composants et les flux d’informations internes.

Elle agit sur la matière d’œuvre après avoir assuré son alimentation et la transmission de l’énergie.

Explication

Une chaîne d’énergie regroupe les fonctions qui alimentent, distribuent, convertissent, transmettent l’énergie et agissent sur la matière d’œuvre. La collecte et le traitement des consignes relèvent de la chaîne d’information, et non de la chaîne d’énergie.

14. Dans une machine qui chauffe une pièce, quel composant joue le rôle d’effecteur ?

Le capteur qui mesure la température de la pièce pendant le fonctionnement.
Le transmetteur qui adapte l’énergie mécanique provenant du moteur.
La partie commande qui élabore l’ordre de chauffage à partir des mesures.
L’élément chauffant qui transmet directement la chaleur à la pièce.

L’élément chauffant qui transmet directement la chaleur à la pièce.

Explication

L’effecteur agit directement sur la matière d’œuvre, par exemple en la chauffant, la déplaçant, la modifiant ou la maintenant. Le transmetteur adapte ou transmet l’énergie, tandis que le capteur et la partie commande appartiennent à la chaîne d’information.

15. Quelles sont les trois fonctions principales d’une chaîne d’information d’un système automatisé ?

Acquérir les informations, les traiter, puis les communiquer.
Distribuer l’énergie, la transmettre, puis adapter son mouvement.
Déplacer la matière, la chauffer, puis la maintenir en position.
Alimenter l’énergie, la convertir, puis agir sur la matière d’œuvre.

Acquérir les informations, les traiter, puis les communiquer.

Explication

Une chaîne d’information comprend principalement les fonctions acquérir, traiter et communiquer. Les autres propositions décrivent des fonctions de la chaîne d’énergie ou des actions exercées sur la matière d’œuvre.

16. Dans une porte automatique, comment s’enchaînent les fonctions de la chaîne d’information lorsqu’un utilisateur appuie sur un bouton ?

Acquérir recueille la consigne, traiter l’exploite dans la commande, puis communiquer restitue l’état du système.
Acquérir informe l’utilisateur, traiter mesure l’effort, puis communiquer recueille la consigne.
Acquérir ouvre la porte, traiter transmet l’énergie au moteur, puis communiquer déplace la porte.
Acquérir convertit l’énergie, traiter maintient la porte, puis communiquer alimente l’actionneur.

Acquérir recueille la consigne, traiter l’exploite dans la commande, puis communiquer restitue l’état du système.

Explication

La fonction acquérir recueille les consignes et les comptes rendus, traiter les exploite dans la partie commande, puis communiquer informe l’opérateur ou d’autres systèmes. L’ouverture physique de la porte et la transmission d’énergie appartiennent à la chaîne d’énergie.

17. Que représente principalement un diagramme de séquence ?

L’enchaînement chronologique des interventions et des messages entre acteurs ou composants.
La structure des composants et les flux permanents d’énergie ou d’information entre eux.
La répartition des fonctions d’alimentation, de conversion et d’action sur la matière.
La composition matérielle d’un système sans indication de l’ordre des échanges.

L’enchaînement chronologique des interventions et des messages entre acteurs ou composants.

Explication

Un diagramme de séquence montre, dans l’ordre chronologique, les interventions et les messages échangés entre acteurs ou composants. La structure et les flux entre composants relèvent plutôt d’une représentation en blocs internes.

18. Un composant envoie une demande et doit attendre la réponse avant de poursuivre son activité : quel type de message convient-il ?

Un message synchrone, car l’émetteur reste bloqué jusqu’au retour.
Un message parallèle, car l’émetteur et le récepteur exécutent une même action.
Un message asynchrone, car l’émetteur attend la fin du traitement distant.
Un message conditionnel, car l’échange dépend d’une décision du récepteur.

Un message synchrone, car l’émetteur reste bloqué jusqu’au retour.

Explication

Un message synchrone bloque l’émetteur dans l’attente d’un retour, ce qui correspond à la situation décrite. Un message asynchrone permettrait à l’émetteur de poursuivre sans attendre la réponse.

19. Un actionneur exerce une force de 50 N50\,\text{N} dans la même direction et le même sens qu’une vitesse de 2 m s−12\,\text{m}\,\text{s}^{-1}. Quelle puissance mécanique fournit-il ?

25 W25\,\text{W}
0,04 W0,04\,\text{W}
100 W100\,\text{W}
52 W52\,\text{W}

$$100\,\text{W}$$

Explication

Lorsque la force et la vitesse sont colinéaires et de même sens, la puissance se calcule par P=F×vP=F\times v, soit 50×2=100 W50\times2=100\,\text{W}. La division de la force par la vitesse donnerait une autre grandeur et ne correspond pas à cette relation.

20. Quelle relation permet de calculer la puissance mécanique d’un système en rotation connaissant son couple et sa vitesse angulaire ?

P=ωCP=\frac{\omega}{C}
P=C×ωP=C\times\omega
P=F×vP=F\times v
P=C+ωP=C+\omega

$$P=C\times\omega$$

Explication

En rotation, la puissance mécanique est le produit du couple par la vitesse angulaire, selon P=C×ωP=C\times\omega. La relation P=F×vP=F\times v concerne une translation et associe une force à une vitesse linéaire.

21. Deux pignons engrenés ont des diamètres D1=40 mmD_1=40\,\text{mm} et D2=80 mmD_2=80\,\text{mm}. Si le premier tourne à 120 rad s−1120\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}, quelle vitesse angulaire et quel sens de rotation caractérisent le second ?

60 rad s−160\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}, dans le même sens
240 rad s−1240\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}, en sens opposé
60 rad s−160\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}, en sens opposé
120 rad s−1120\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}, dans le même sens

$$60\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}$$, en sens opposé

Explication

La conservation de la vitesse tangentielle impose D1ω1=D2ω2D_1\omega_1=D_2\omega_2, donc ω2=40×120/80=60 rad s−1\omega_2=40\times120/80=60\,\text{rad}\,\text{s}^{-1}. Des pignons en prise tournent en sens opposés, et non dans le même sens.

22. Pour un moteur à courant continu en régime établi, quelle expression relie la tension d’alimentation à la vitesse angulaire ?

U=KωU=K\omega
U=K+ωU=K+\omega
U=ωKU=\frac{\omega}{K}
U=CωU=C\omega

$$U=K\omega$$

Explication

En régime établi, la tension est proportionnelle à la vitesse angulaire selon U=KωU=K\omega. Le couple intervient dans l’expression de la puissance mécanique de sortie Pm=CωP_m=C\omega, mais il ne remplace pas le coefficient de proportionnalité de la tension.

23. Quel est le rôle principal d’un diagramme de blocs internes dans la modélisation d’un système ?

Présenter les exigences fonctionnelles imposées au système
Décrire les liens entre les instances et la nature de leurs échanges
Calculer les valeurs numériques des échanges entre composants
Inventorier les types de composants définis dans le système

Décrire les liens entre les instances et la nature de leurs échanges

Explication

Le diagramme de blocs internes décrit la structure interne d’un bloc, les liens entre ses instances et les échanges de matière, d’énergie ou d’information. L’inventaire des types de composants relève du diagramme de définition de blocs.

24. Quelle distinction caractérise correctement un port de flux et un port standard ?

Le port de flux relie des niveaux différents, tandis que le port standard relie des niveaux identiques
Le port de flux autorise des échanges, tandis que le port standard décrit des services par opérations
Le port de flux décrit des opérations, tandis que le port standard autorise des échanges physiques
Le port de flux inventorie des composants, tandis que le port standard décrit leur structure interne

Le port de flux autorise des échanges, tandis que le port standard décrit des services par opérations

Explication

Un port de flux permet la circulation de matière, d’énergie ou d’information, tandis qu’un port standard expose des services logiques au moyen d’opérations. La description des opérations correspond donc au port standard, et non au port de flux.

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Qu'est-ce que l'analyse fonctionnelle décrit dans un système ?

Le besoin auquel le système répond et les contraintes qu'il doit respecter.

Que définit l'analyse structurelle d'un système ?

Ses composants internes et leurs interactions.

Quelle est la différence principale entre analyse fonctionnelle et structurelle ?

L'analyse fonctionnelle décrit le besoin et contraintes, l'analyse structurelle les composants et interactions.

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