L’applicabilité des méthodologies envisageables pour la conception et l’exploitation des systèmes complexes (CPS, mécatroniques, produit-process, etc.) est conditionnée par l’existence d’un substrat formel les rendant pertinentes et fiables.

Ces formalismes rigoureux reposent principalement sur :

• • Les mathématiques des systèmes complexes, telles que les structures connectives, la théorie des catégories, l’analyse topologique, etc.
  • Les concepts informatiques tels que les langages formels, les systèmes multi-agents, l’exploration des données (data mining), etc.

Ils permettent ainsi, en appui aux méthodologies de conception développées :

• • de structurer et de mettre en œuvre le jumeau numérique qui regroupe de nombreux modèles hétérogènes ;
  • d’assurer et de maintenir la cohérence des modèles nécessaires ;
  • de gérer la diversité des langages et outils de modélisation utilisés pendant la phase de conception. A titre d’exemple, on peut citer :
    • Les langages de modélisation formels (Modelica, Altarica) et semi-formels (SysML) ;
    • Les outils dédiés tels que Matlab, Cameo Systems Modeler, Capella-Arcadia, PTC Integrity Modeler, AnyLogic, 3D Experience, ModelCenter, Karren, etc.