Tutoriel : Machine à café

Note

Dans ce tutoriel, nous nous référons aux différentes parties de l’interface gaphor : Navigateur de modèle, Toolbox, Éditeur de propriétés.

Bien que les noms parlent d’eux-mêmes, vous pouvez consulter la page Mise en route pour plus d’informations sur ces sections.

Introduction

Dans la ville animée d’Antville, une colonie de fourmis a créé une société de conseil en ingénierie des systèmes appelée AntSource. Elle valorise la collaboration, la transparence et l’ingénierie communautaire, et cherche à responsabiliser ses employés et ses clients par une communication ouverte et la participation au processus d’ingénierie des systèmes.

Les ingénieurs d’AntSource ont tous des surnoms qui reflètent les principes et concepts clés de leur métier : Qual-ant, Reli-ant, Safe-ant, Usa-ant et Sust-ant. Ils étaient experts dans la conception et l’optimisation de systèmes complexes, et ils étaient fiers de leur travail.

Un jour, un nouveau client s’est adressé à AntSource avec une demande inhabituelle. Cappuccino, un chat propriétaire d’un café populaire appelé Milk & Whiskers Café, avait besoin d’une machine à expresso personnalisée, conçue spécialement pour les félins. Les chats aiment leur café fort, avec un corps crémeux et lisse, et recouvert d’une parfaite couche de crème mousseuse. Les fourmis ont été intriguées par le défi et se sont immédiatement mises au travail.

Qual-ant était chargé de veiller à ce que la machine réponde à toutes les normes et spécifications de qualité, tandis que Reli-ant avait pour mission de s’assurer que la machine était fiable et qu’elle fonctionnerait correctement à chaque fois qu’elle serait utilisée. Safe-ant a conçu la machine dans un souci de sécurité, en veillant à ce qu’elle ne cause aucun dommage à quiconque l’utilise. Usa-ant a conçu la machine pour qu’elle soit facile et intuitive à utiliser, tandis que Sust-ant a veillé à ce qu’elle soit respectueuse de l’environnement et durable. Dans ce tutoriel, nous suivons les aventures d’AntSource pour créer la machine à expresso idéale pour les chatons.

Deux doses d'expresso tiré d'une machine à expresso

La première chose que les fourmis ont faite a été d’ouvrir Gaphor dans la fenêtre du Greeter et de démarrer un nouveau modèle avec le modèle SysML :

  • recréer leur travail dans le cadre de ce tutoriel. Pour ce faire, ouvrez le modèle SysML Example figurant au bas de la fenêtre d’accueil (Greeter)

  • inspecter le résultat de leur travail en ouvrant le modèle coffee-machine situé dans le dossier examples.

Niveaux d’abstraction

L’abstraction est un moyen de simplifier les systèmes complexes en se concentrant sur les détails les plus importants et en ignorant le reste. C’est un processus qui permet de réduire la complexité en supprimant les détails inutiles et en mettant en évidence les aspects essentiels d’un système afin de se concentrer sur le problème à résoudre. C’est la clé de l’analyse rigoureuse d’un système.

Pour comprendre l’abstraction, il faut penser à une peinture. Lorsque vous regardez une peinture, vous voyez une représentation de quelque chose - peut-être une personne, un paysage ou un objet. L’artiste a simplifié le monde réel en un ensemble de lignes, de formes et de couleurs qui représentent les détails les plus importants du sujet. De la même manière, les ingénieurs systèmes, comme nos amis les fourmis, utilisent l’abstraction pour représenter des systèmes complexes en les décomposant en leurs éléments essentiels et en mettant en évidence les aspects les plus importants.

Les niveaux d’abstraction désignent les différents niveaux de détail auxquels un système peut être représenté. Ces niveaux sont utilisés pour décomposer des systèmes complexes en parties plus petites et plus faciles à gérer, qui peuvent être analysées et optimisées. En d’autres termes, les niveaux d’abstraction regroupent les parties d’une conception où l’on répond à des types de questions similaires.

Il existe généralement trois niveaux d’abstraction dans l’ingénierie des systèmes et ce sont les trois niveaux utilisés dans le modèle SysML :

  • Niveau conceptuel : Parfois également appelé niveau de la réflexion. Définit le problème à résoudre. Il s’agit du niveau d’abstraction le plus élevé, où le système est décrit en termes d’objectif global, de buts et de fonctions. À ce niveau, l’accent est mis sur la compréhension des exigences du système et sur la manière dont il interagira avec d’autres systèmes.

  • Niveau logique : Définit une solution indépendante de la technologie. Il s’agit du niveau intermédiaire d’abstraction, où le système est décrit en termes de structure et de comportement. À ce niveau, l’accent est mis sur la manière dont les composants du système sont organisés et sur la manière dont ils interagissent les uns avec les autres.

  • Niveau technologique : Parfois également appelé niveau physique. Définit la solution technique détaillée. Il s’agit du niveau d’abstraction le plus bas, où le système est décrit en termes de ses composants et de leurs propriétés. À ce niveau, l’accent est mis sur les détails de la mise en œuvre du système.

Chaque niveau d’abstraction offre une perspective différente sur le système, et chaque niveau est important pour différents aspects de la conception et de l’analyse du système. Par exemple, le niveau conceptuel est important pour comprendre les objectifs et les exigences globales du système, tandis que le niveau physique est important pour comprendre comment le système sera construit et comment il interagira avec l’environnement.

Il existe un quatrième niveau d’abstraction, appelé niveau de mise en œuvre, qui n’est pas modélisé et qui correspond au système concret construit.

Dans le coin supérieur gauche de Gaphor, le navigateur de modèle affiche les trois paquets de niveau supérieur, divisant le modèle en trois niveaux d’abstraction.

Paquets de premier niveau du modèle SysML.

Piliers

Le SysML repose sur quatre piliers qui permettent de classer les types de diagrammes en fonction de ce qu’ils représentent :

  • Comportement : La fonctionnalité d’un système

  • La structure : La façon dont un système est formé à l’aide de composants et de connexions

  • Exigences : Déclarations écrites qui contraignent le système

  • Paramétrage : Appliquer les règles mathématiques aux valeurs du système

Si vous souhaitez en savoir plus sur ces quatre piliers, Rick Steiner a réalisé une vidéo de 30 minutes intitulée The Four Pillars of SysML.

Les Diagrammes Paramétriques étant l’un des types de diagrammes les moins utilisés en SysML, nous allons nous concentrer uniquement sur les trois premiers. La puissance de SysML réside dans la possibilité d’établir des relations entre ces trois piliers. Par exemple, en attribuant un comportement tel qu’une activité à un élément de la structure tel qu’un bloc.

Si vous développez les paquets de niveau d’abstraction supérieur dans le navigateur de modèles, chacun d’eux contient trois autres paquets, un pour chaque pilier. C’est dans ces paquets que nous commencerons à construire la conception de la machine à expresso.

Trois paquets piliers imbriqués sous chaque paquet de niveau d'abstraction

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