Principes des systèmes cyber-physiques

Un système cyber-physique se compose d'un ensemble de dispositifs informatiques communiquant entre eux et interagissant avec le monde physique via des capteurs et des actionneurs dans une boucle de rétroaction. De plus en plus, ces systèmes sont omniprésents, des bâtiments intelligents aux dispositifs médicaux en passant par les automobiles. Ce manuel offre une introduction rigoureuse et complète aux principes de conception, de spécification, de modélisation et d'analyse des systèmes cyber-physiques. L'ouvrage s'appuie sur un ensemble diversifié de sous-disciplines, notamment la conception basée sur des modèles, la théorie de la concurrence, les algorithmes distribués, les méthodes formelles de spécification et de vérification, la théorie du contrôle, les systèmes en temps réel et les systèmes hybrides, expliquant les idées fondamentales de chacune qui sont pertinentes pour la conception et l'analyse de systèmes.

Le livre explique comment les modèles formels fournissent des abstractions mathématiques pour gérer la complexité de la conception d'un système. Il couvre les modèles synchrones et asynchrones pour le calcul concurrent, les modèles à temps continu pour les systèmes dynamiques et les systèmes hybrides pour l'intégration de l'évolution discrète et continue. Le rôle des exigences de correction dans la conception de systèmes fiables est illustré par une gamme de formalismes de spécification et les techniques associées de vérification formelle. Les sujets abordés incluent les exigences de sécurité et de vivacité, la logique temporelle, la vérification de modèle, la vérification déductive, l'analyse de stabilité des systèmes linéaires et les algorithmes d'ordonnancement en temps réel. Les principes de modélisation, de spécification et d'analyse sont illustrés en construisant des solutions à des problèmes de conception représentatifs issus des algorithmes distribués, des protocoles réseau, de la conception de contrôle et de la robotique.

Ce livre fournit au domaine en pleine expansion des systèmes cyber-physiques un texte fondamental tant attendu par une autorité reconnue. Il convient à une utilisation en classe ou comme référence pour les professionnels.