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AltaRica : Contribution à l’unification des méthodes formelles et de la sûreté de fonctionnement

Source: OAI

ABSTRACT Les méthodes formelles et la sûreté de fonctionnement sont deux domaines connexes qui s'intéressent à l'analyse des comportements des systèmes critiques. Ces domaines adoptent des points de vue différents mais complémentaires sur les systèmes. Les méthodes formelles considèrent le point de vue fonctionnel et adoptent, en général, une approche « vérification de programme ». Dans ce domaine on cherche en général à mettre en évidence un scénario menant le programme à un bogue, ou à générer de manière automatique des programmes sûrs (par rapport à leurs spécifications). La sûreté de fonctionnement considère plutôt les aspects dysfonctionnels des systèmes. Dans ce domaine on cherche à déterminer les scénarios prépondérants qui mènent le système à une défaillance ou à évaluer des mesures probabilistes sur ses comportements (fiabilité, disponibilité, ...).

Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés dans le cadre d'un projet industriel, AltaRica, qui ambitionne le rapprochement des méthodes formelles et
de la sûreté de fonctionnement. Cette unification se concrétise par le développement d'un atelier d'analyse système, l'atelier AltaRica, qui fédèrera à terme un ensemble de modèles et d'outils pour l'analyse des systèmes. Cet atelier propose une représentation unique pour la description des systèmes ; celle-ci étant destinée à être compilée vers des modèles/outils existants. Ce rapport présente le formalisme supporté par cet atelier, sa forme textuelle et graphique (le langage AltaRica), certaines propriétés de sa sémantique et quelques exemples de modélisations.

L'étude des scénarios de panne est un des principaux problèmes de la sûreté de
fonctionnement. Ce problème est généralement traité en utilisant le modèle des arbres de défaillances. Ce modèle ne permettant pas de prendre en compte le séquencement des pannes, cette thèse propose une solution au problème de l'obtention des scénarios de panne minimaux pour l'ordre des sous-mots.

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    ABSTRACT: In this paper we present a model-based safety analysis approach that considers the entire mechatronic system as an assembly of various multi-physical components as well as the connection and the physical properties of different types of flow between them. We tightly integrate the safety aspects in a model-based system engineering process using SysML models. The system behavior is modeled by an extended failure finite-state diagram. Assessment of safety qualitative requirements is based upon temporal logic, and a formal model checking approach is performed to prove that the system satisfies these safety properties or, on the contrary, to identify the scenarios leading to undesired events. This approach is applied to a real-life avionic system and contributes to the integration of formal models in the overall safety and systems engineering design process of complex systems.
    Research and Innovation for Transport Systems of the Future, Paris; 11/2012

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Jul 16, 2014