Système à évènement discret en PTSI/PT 1

Fabien Robaux - SED - PTSI2 Partie pédagogique

Fabien Robaux - SED - PTSI3 Partie pédagogique Plan A. Filière et Objectifs. B. Enseignement au sein de la filière C. Objectifs et prérequis du sujet. D. Plan du cours. E. Déroulement du cours Plan A. Filière et Objectifs. B. Enseignement au sein de la filière C. Objectifs et prérequis du sujet. D. Plan du cours. E. Déroulement du cours

Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI4 Filière Origines: Filière Terminale S, pour la plupart SSI et pour une minorité SSVT Débouchés: Grandes écoles et plus généralement parcours universitaire PTSI PT Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement Objectifs : Donner les bases solides de Mathématiques, physique et Sciences de l’ingénieur nécessaires à l’élève pour son futur parcours ingénieur, universitaire, chercheur.. A. Filière PTSI/ PT

 A comprendre et utiliser les bases de données.  A valider les modèles par expérimentation. Vérifier les performances.  Une culture technologique de base.  A élaborer des modèles pour le dimensionnement. Prévoir des performances attendues.  A prendre en compte les contraintes de conceptions (fabrication). Filière Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI5 Objectifs: Apprendre à l’élève à appliquer les outils mathématiques et physique dans le cadre de la mécanique des solides, de l’automatique intégrés au contexte technologique. Cet enseignement apprend à l’étudiant: Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement B. Enseignement

 L’Etudiant doit d’abord s’appuyer sur le système réel pour appréhender le modèle selon l’échelle d’analyse choisie.  L’Ecart entre performance attendues/ mesurées, invariant du programme mobilise des connaissances transversales de mathématiques et physique. Les SIIs se comportent donc comme un vecteur de coopération interdisciplinaire au sein de la filière. Filière Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI6 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement B. Enseignement. Points Fondamentaux  Le matériel informatique est absolument nécessaire, comme précisé dans le référentiel, notamment en automatique pour simuler les comportements vérifier les performances. Il doit accompagner toutes les activités proposées.  Les heures allouées sont fixées, que ce soit en PTSI ou en PT : CoursTDTP 2h4h2,5h

Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI7 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement B. Enseignement. Points Fondamentaux Filière

Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI8 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement C. Sujet. Place dans le référentiel Filière B2 : Proposer un modèle : B2.1 : Systèmes linéaires continus invariants B2.2 : Systèmes linéaires discret B2.3 : Systèmes linéaires continus invariants asservis B2.4 : Systèmes à évènements discrets B2.5 : Modélisation des sources et circuits électrique B2.6 : Modélisation des convertisseurs statiques B2 : Proposer un modèle : B2.1 : Systèmes linéaires continus invariants B2.2 : Systèmes linéaires discret B2.3 : Systèmes linéaires continus invariants asservis B2.4 : Systèmes à évènements discrets B2.5 : Modélisation des sources et circuits électrique B2.6 : Modélisation des convertisseurs statiques

Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI9 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement C. Sujet. Détail dans le référentiel Filière ConnaissancesSavoir faire 1 ere année 2 eme année B2.2 Systèmes à événements discrets · Modélisation des systèmes à événements discrets (fonctions logiques, tables de vérité, algorigrammes, graphe d’état); · Modèles algorithmiques : structures algorithmiques élémentaires (boucles, conditions, transitions conditionnelles) ; · Variables. Traduire le comportement d’un système à évènement discret. S2 Commentaires On utilisera le diagramme d’états et le diagramme de séquences de SysML. La mise en œuvre de systèmes n’exclut pas l’utilisation de descripteurs spécifiques imposés par leur environnement. La simplification des équations logiques n’est pas au programme.

 Prérequis : peu, sauf ceux vus en classe de terminale (Scientifique). La combinatoire doit être revu dans la partie B2. Egalement SysML.  Un système étant fourni, et les exigences définies, l’étudiant doit être capable de: Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI10 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement C. Sujet. Détail dans le référentiel Filière o définir les hypothèses retenues pour la proposition d’un modèle o proposer un modèle de connaissance du système ou partie du système à partir des lois physiques o proposer un modèle de comportement du système ou partie du système à partir des résultats expérimentaux  Difficultés : appropriation de variables discrètes. Réalisation d’une solution.

Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI11 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement D. Plan du cours Filière Conclusion Systèmes logiques et systèmes à évènements discrets Introduction I. Systèmes logiques I.a Variables logiques et algèbre de Boole I.b Codage de l’information I.c Tables de vérité et tableau de Karnaugh II. SED II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café III. Algorithmie III.a Boucles, transitions, transitions conditionnelle : Algorigrammes III.b Variables Séquence d’intérêt

Conclusion Systèmes logiques et systèmes à évènements discrets Introduction I. Systèmes logiques I.a Variables logiques et algèbre de Boole I.b Codage de l’information I.c Tables de vérité et tableau de Karnaugh II. SED II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café III. Algorithmie III.a Boucles, transitions, transitions conditionnelle : Algorigrammes III.b Variables Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI12 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement D. Plan du cours. Déroulement et modalités. Filière Partie purement au tableau. Entrecoupés d’exercices. Partie présentée sous forme de poly à trous + diapo s s

Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI13 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement D. Plan du cours. Déroulement et modalités. Filière Modalités: 2h réservées pour le II. et III. En cours. 4h de TD en classe réduite avec support informatique. Préparation des TPS 2,5h de TP en classe réduite sur support physique Evaluation continue avec rapport à rendre en fin de TP qui justifiera une note contant sur les 6,5h d’applications du cours TD/TP. + Evaluation classique au DS suivant. TP sur le système automoteur, le portail, l’encapsuleuse, banc de simulation des variables logiques

Conclusion Systèmes logiques et systèmes à évènements discrets Introduction I. Systèmes logiques I.a Variables logiques et algèbre de Boole I.b Codage de l’information I.c Tables de vérité et tableau de Karnaugh II. SED II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café III. Algorithmie III.a Boucles, transitions, transitions conditionnelle : Algorigrammes III.b Variables Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI14 Enseignement Sujet Plan du cours Déroulement D. Plan du cours. Déroulement et modalités. Filière

Partie leçon Fabien Robaux - SED - PTSI15

Conclusion Systèmes logiques et systèmes à évènements discrets Introduction I. Systèmes logiques I.a Variables logiques et algèbre de Boole I.b Codage de l’information I.c Tables de vérité et tableau de Karnaugh II. SED II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café III. Algorithmie III.a Boucles, transitions, transitions conditionnelle : Algorigrammes III.b Variables Partie pédagogique Fabien Robaux - SED - PTSI16 Plan du cours

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Definition: Une simulation à événements discrets est une modélisation informatique où l'état d'un système est représenté par une séquence chronologique d'événements discrets. Chaque événement arrive à un instant donné et modifie l'état du système. Les évènements sont dits discrets car ils correspondent à des réponses en temps discret à des impulsions ponctuelles (appui sur un bouton, détection d’un objet..) Fabien Robaux - SED - PTSI17

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Definition: Les diagrammes de séquences sont la représentation graphique des interactions entre les acteurs et le système selon un ordre chronologique dans la formulation Unified Modeling Language. Opérateur Distributeur de monnaie Banque insertion carte Montant désiré? Montant désiré Code? Code Demande d’autorisation Autorisation accordée débit Rendu monnaie Diagramme de séquence SysML Fabien Robaux - SED - PTSI18

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Concepts principaux  Ligne de vie: lignes verticales en pointillé, y il a autant de de ligne que d’éléments (Cf. Chapitre SysML)  Message: lien unidimensionnel horizontal entre deux lignes de vie. Ce qui déclenche une activité chez le receveur. (Evènement du point de vue du receveur).  Activité: rectangle vertical, sur la ligne de vie, qui signifie que l’élément agit.  Fragment: rectangle horizontal qui englobe une partie de la séquence. Un diagramme peut contenir plusieurs fragments. Fabien Robaux - SED - PTSI19

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Concepts principaux  Ligne de vie: lignes verticales en pointillé, y il a autant de de ligne que d’éléments (Cf. Chapitre SysML) L’écoulement temporel se fait du haut vers le bas Au moins deux lignes de vies Elément 1 Elément 2 Fabien Robaux - SED - PTSI20

Deux types de messages Message asynchrone: peut être émis sans conditions ni du receveur ni de l’émetteur Message synchrone: message émis alors que le receveur est en attente de ce message: il ne peut être occupé. II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Concepts principaux  Message: lien unidimensionnel horizontal entre deux lignes de vie. Ce qui déclenche une activité chez le receveur. (Evènement du point de vue du receveur). De nombreux diagrammes séquences existent. Un certain type (diagramme de séquence système, dss) est particulièrement utile, il représente les relations entre un système et les acteurs qui émettent et reçoivent des messages. Ex: Dialogue homme-machine Fabien Robaux - SED - PTSI21

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Pression sur interrupteur Partie Leçon Diagramme état transition Un diagramme état transition a pour but de représenter un système (logiciel, composant, objet..), ainsi que les états dans lequel il peut se trouver Un état est l’ensemble des conditions que vérifie de système à un instant t Une transition représente un changement d’état Lumière éteinte Lumière allumée Intérêt: regroupe un nombre important de scénario, sur un temps qui peut être infini Fabien Robaux - SED - PTSI22

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Un état est l’ensemble des conditions que vérifie de système à un instant t État initial: Pseudo-état, indique un point d’entrée dans le diagramme d’état État final: Non obligatoire, il indique qu’en fin d’état l’élément n’as plus d’état actif État : Etat courant, il correspond à l’activité ou à l’attente d’un évènement, il peut être actif ou non, il peut y avoir simultanément plusieurs états actifs État composite: Etat regroupant plusieurs états Fabien Robaux - SED - PTSI23

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Une transition, en général, relie deux états, elle caractérise les possibilités de passer d’un état à un autre. Elles se composent d’une condition et d’un ou plusieurs évènements déclencheurs. Transitions externes: relie deux états Transition interne: organisent les activités à l’intérieur d’un état Fabien Robaux - SED - PTSI24

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Un évènement est un changement qui doit être pris en compte dans la description. Un évènement se produit un date précise, et sa durée est nulle. Évènements signal: signal émis par un objet à destination d’un autre. Cette émission est asynchrone. Evènement temporisé: lié au déroulement discret du temps. Ils sont absolus et de syntaxe « when( ) » ou relatifs « after( ) » Condition de garde: Expression logique qui autorise ou non le franchissement d’une transition. Effet: lié au déclenchement d’une transition, il représente l’ensemble des activités associées au déclenchement de la transition. Fabien Robaux - SED - PTSI25

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Représentation graphique Diagramme d’état d’une partie d’échec Etat final Etat initial Transitions externes Fabien Robaux - SED - PTSI26

II. Système à évènement discret II.a Diagramme de séquence II.b Diagrammes d’états II.c Chronogramme et système séquentiel II.d Exemple : machine à café Partie Leçon Représentation graphique Etats composites Transitions internes Fabien Robaux - SED - PTSI27

Partie Leçon Résumé Les diagrammes séquences comme les diagrammes d’états servent à décrire les évènements et leurs déroulements dans le temps Les diagrammes séquences sont particulièrement efficace pour représenter un dialogue homme machine. Il est facile alors pour l’utilisateur d’une machine, de comprendre, par lecture de ce diagramme, son fonctionnement. Les diagrammes d’états sont, quant à eux, une autre représentation d’actions effectuées par un système. Ils sont intéressant car il permettent de décrire un nombre important de scénario, par la prise en compte des transitions et de nombreuses entrées. Fabien Robaux - SED - PTSI28

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