Quelque soient les applications développées dans le cadre des systèmes à évènements discrets, l'analyse et la représentation du comportement de la partie opérative par un modèle formel est nécessaire. L'analyse bibliographique montre que, suivant les applications et les auteurs, la modélisation de la partie opérative prend des formes très différentes suivant les objectifs à atteindre. Le modèle utilisé est généralement proposé empiriquement et il est supposé faire partie du travail préliminaire aux travaux présentés. Bien que située à la base de tous les travaux, la modélisation en tant que telle, ne fait pas beaucoup l'objet de travaux de recherche. Nous nous sommes intéressés dans ce mémoire à l'obtention d'un modèle de partie opérative selon deux approches : la première consiste à mettre à l'épreuve formellement un modèle de partie opérative de bas niveau pour tester si tous les changements de commandes sont considérés. La confiance dans le modèle de partie opérative empirique est augmentée en vérifiant partiellement certaines propriétés sur celui-ci. La seconde approche s'intéresse à la construction du modèle de partie opérative par analyse de la composition en constituants physiques de la partie opérative. Chaque composant est modélisé indépendamment suivant un niveau de précision plus ou moins important avant que le modèle de partie opérative ne soit assemblé pour être utilisé dans des applications. D'abord basés sur les outils de représentation classique de la théorie des langages, les résultats de la modélisation de la partie opérative présentés dans ce mémoire sont ensuite appliqués à la supervision industrielle d'un atelier flexible d'emballage et de conditionnement. Cette modélisation montre ses limites dans la prise en compte du temps et l'aspect continu du comportement de la partie opérative. La démarche de modélisation est ensuite étendue aux Réseaux de Petri hybrides pour pouvoir représenter le comportement discret et continu de la partie opérative et leurs interactions. Cette approche hybride permet enfin d'apporter un cadre formel pour la simulation de parties opératives réalistes intégrée dans le logiciel ITS_PLC Professional Edition.

De nos jours, la mise au point de logiciels ou de systèmes fiables est de plus en plus difficile. Les nouvelles technologies impliquent de plus en plus d'interactions entre composants complexes, dont l'analyse et la compréhension deviennent de plus en plus délicates. Pour pallier ce problème, les domaines de la vérification et de la validation ont connu un bond significatif avec la mise au point de nouvelles méthodes, réparties en deux grandes familles : la vérification formelle et la simulation. Longtemps considérées comme à l'opposée l'une de l'autre, les recherches récentes essaient de rapprocher ces deux grandes familles de méthodologies. Dans ce cadre, les travaux de cette thèse proposent une nouvelle approche pour intégrer la simulation dites à évènements discrets aux méthodes formelles. L'objectif est d'améliorer les méthodes formelles existantes, en les combinant à la simulation, afin de leur permettre de détecter des erreurs qu'elles ne pouvaient déceler avant, notamment sur des systèmes temporisés. Cette approche nous a conduit à la mise au point d'un nouveau langage formel, le DEv-PROMELA. Ce nouveau langage, créé à partir du PROMELA et du formalisme DEVS, est à mi-chemin entre un langage de spécifications formelles vérifiables et un formalisme de simulation. En combinant alors un model-checking traditionnel et une simulation à évènements discrets sur le modèle exprimé dans ce nouveau langage, il est alors possible de détecter et de comprendre des dysfonctionnements qu'un model-checking seul ou qu'une simulation seule n'auraient pas permis de trouver. Ce résultat est notamment illustré à travers les différents exemples étudiés dans ces travaux. / Nowadays, making reliable software and systems is become harder. New technologies imply more and more interactions between complex components, whose the analysis and the understanding are become arduous.To overcome this problem, the domains of verification and validation have known a significant progress, with the emergence of new automatic methods that ensure reliability of systems. Among all these techniques, we can find two great families of tools : the formal methods and the simulation. For a long time, these two families have been considered as opposite to each other. However, recent work tries to reduce the border between them. In this context, this thesis proposes a new approach in order to integrate discrete-event simulation in formal methods. The main objective is to improve existing model-checking tools by combining them with simulation, in order to allow them detecting errors that they were not previously able to find, and especially on timed systems. This approach led us to develop a new formal language, called DEv-PROMELA. This new language, which relies on the PROMELA and on the DEVS formalism, is like both a verifiable specifications language and a simulation formalism. By combining a traditional model-checking and a discrete-event simulation on models expressed in DEv-PROMELA, it is therefore possible to detect and to understand dysfunctions which could not be found by using only a formal checking or only a simulation. This result is illustrated through the different examples which are treated in this work.

L’étude des phénomènes de la diffusion d’information à grand échelle est un domaine récent. La diffusion d’information est définie comme le processus de communication par lequel une idée ou une information se propage dans une population et qui peut impacter le comportement des individus. Les institutions, tout comme les entreprises, cherchent à comprendre et à prévoir l’impact de la propagation d’information sur les individus. Une approche de modélisation et simulation permet de mieux comprendre ce processus social et de répondre à ces questions. La modélisation et la simulation à base d’agents offre une approche puissante pour modéliser un tel processus social. Toutefois, les modèles actuels simplifient fortement les facteurs culturels et les informations représentées dans le modèle ainsi que les différents liens interconnectant les individus. Ces éléments sont centraux et déterminants pour le processus de propagation. Afin d'améliorer les modèles de propagation, nous explorons dans cette thèse une représentation de la population plus réaliste. Nous proposons une architecture de modélisation et simulation permettant de simuler les phénomènes de propagation au sein des réseaux sociaux multiplexes et dynamiques basée sur le formalisme DEVS. / The study of information dissemination phenomena of large-scale is a new field. Diffusion of information is defined as the communication process by which an idea or information spreads within a social system and that can impact the behaviour of individuals. Institutions and firms search to understand and predict the impact of information propagation on individuals. Agent-based modelling is a powerful approach for studying such a collective process. However, existing models oversimplify adopters' cultural attributes, different type of link and information content, despite the evidence of their central role in diffusion process. In this thesis, we challenge the feasibility and utility of a more realistic representation of population. We use the DEVS formalism, extended by DS-DEVS and PDEVS in order to simulate the propagation phenomena within a multi-layer social network (MSN).