@PhDThesis{Romero:2014:HySyLa,
author = "Romero, Alessandro Gerlinger",
title = "Hybrid fuml: a hybrid synchronous language",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2014",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2014-12-18",
keywords = "UML, fUML, hybrid modeling, synchronous languages, high level
languages, modelagem h{\'{\i}}brida, linguagens
s{\'{\i}}ncronas, linguagens de alto n{\'{\i}}vel.",
abstract = "A no{\c{c}}{\~a}o de um sistema h{\'{\i}}brido {\'e} centrada
em torno de uma composi{\c{c}}{\~a}o de comportamentos discretos
e cont{\'{\i}}nuos, Enquanto a dificuldade na modelagem de
sistemas h{\'{\i}}bridos vem da diversidade destes sistemas, a
mais promissora abordagem para mitigar este problema {\'e}
desenvolver linguagens de modelagem expressivas e precisas. No
entanto, desenvolver linguagens de modelagem expressivas e
precisas n{\~a}o significa a necessidade de novas linguagens,
pelo contr{\'a}rio, esta tese prop{\~o}e sem{\^a}nticas
precisas para subconjuntos de linguagens existentes. Subconjuntos
s{\~a}o definidos porque expressividade e precis{\~a}o
geralmente conflitam. por exemplo, o tamanho e a complexidade de
uma linguagem (relacionados {\`a} expressividade) podem ter
consequ{\^e}ncias diretas no tamanho e complexidade de sua
sem{\^a}ntica (relacionados {\`a} precis{\~a}o). Precis{\~a}o
significa uma sem{\^a}ntica definida de acordo com um m{\'e}todo
formal estabelecido, al{\'e}m disso, reconhecendo a natureza de
tempo real dos sistemas h{\'{\i}}bridos, a linguagem de
modelagem deve permitir determinismo, previsibilidade e
composi{\c{c}}{\~a}o simples. Nesta tese, duas linguagens
complementares s{\~a}o formalmente definidas por m{\'a}quinas de
estado abstrato (A8Ms). A primeira delas {\'e} chamada
synchronous fUML e ela combina recursos s{\'{\i}}ncronos para
controle na fUML (foundational subset for- executable UML models)
padronizada. A segunda delas, Hybrid fUML, {\'e} uma
extens{\~a}o conservativa da synchronous fUML, na qual
equa{\c{c}}{\~o}es alg{\'e}brico-diferenciais (DAEs) s{\~a}o
descritas usando-se um subconjunto da sintaxe concreta da
Modelica, O subconjunto da Modelica {\'e} selecionado de tal
forma que sua sem{\^a}ntica {\'e} definida pela sem{\^a}ntica
matem{\'a}tica padr{\~a}o. Hybrid fUML {\'e} uma linguagem de
modelagem definida para permitir descri{\c{c}}{\~a}o e
an{\'a}lise de vis{\~o}es sist{\^e}micas de sistemas
h{\'{\i}}bridos. A principal contribui{\c{c}}{\~a}o inovadora
{\'e} o novo modelo de computa{\c{c}}{\~a}o para extens{\~o}es
h{\'{\i}}bridas de linguagens s{\'{\i}}ncronas, que {\'e}
formalmente definido para Hybrid fUML. O novo modelo de
computa{\c{c}}{\~a}o {\'e} baseado no conceito enichrony, uma
propriedade de modelos que permite a sincroniza{\c{c}}{\~a}o do
tempo f{\'{\i}}sico no ambiente e nos modelos. O novo modelo da
computa{\c{c}}{\~a}o permite determinismo, previsibilidade e
composi{\c{c}}{\~a}o simples de sistemas h{\'{\i}}bridos.
ABSTRACT: The notion of a hybrid system is centered around a
composition of discrete and continuous behaviors. Although the
difficulty in modeling hybrid systems comes from the diversity of
these systems, the most promising approach to mitigate this issue
is developing expressive and precise modeling languages.
Nevertheless, developing expressive and precise modeling languages
does not necessarily mean the emergence of a new language, on the
contrary, this thesis proposes precise semantics for subsets of
existent languages. Subsets of existent languages are defined
since expressivity and precision usually conflict, e.g., the size
and complexity of a language (related to expressivity) may have
direct consequences on the size and complexity of its semantics
(related to precision). Precision means a semantics defined
according to a well stablished formal method, furthermore,
recognizing the real-time nature of hybrid systems, the modeling
language have to enable determinism, predictability and
straightforward composition. In this thesis, two complementary
languages are formally defined by abstract state machines (ASMs).
The first one is called synchronous fUML and it blends synchronous
features for control into the standardized fUML (foundational
subset for executable UML models). The second one, hybrid fUML, is
a conservative extension of synchronous fUML in which differential
algebraic equations (DAEs) are described using a subset of
Modelica concrete syntax. The subset of Modelica concrete syntax
is selected in such a way that its semantics is defined by the
standart mathematical semantics. Hybrid fUML is a modeling
language defined to enable description and analysis of system
views from hybrid systems. The main innovative contribution lies
in the novel model of computation for hybrid extensions of
synchronous languages, which is formally defined for hybrid fUML.
The novel of computation enables determinism, predictability and
straightforward composition of hybrid systems.",
committee = "Ambrosio, Ana Maria (presidente) and Ferreira, Mauricio Goncalves
Vieira (orientador) and Schneider, Klaus (orientador) and
Carniello, Adriana and Carniello, Andreia and Villani, Emillia",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Hybrid fuml: uma linguagem s{\'{\i}}ncrona h{\'{\i}}brida",
language = "en",
pages = "254",
ibi = "8JMKD3MGP3W/3HD9A3H",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W/3HD9A3H",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}