Modlisation de lallocation logique et spatiale Couplage de modles de propagation des dfaillances et

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Modélisation de lallocation logique et
spatiale Couplage de modèles de propagation des
défaillances et de modèles géométriques

• Laurent Sagaspe
• 3ème Année
• DTIM / CVSI
• Bourse ONERA

Directeurs de thèse Pierre Bieber
(ONERA) Alain Griffault (LaBRI)
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Modélisation de lallocation logique et spatiale
Vue Système Hydraulique
Génération nominale g
Distribution nominale g

• On étudie le placement sûr des fonctions de
  lavion
• 1er niveau (Placement Logique)
• sur des équipements, en particulier sur des
  moyens de communication et de traitement.

Génération nominale y
Distribution nominale y
Génération nominale b
Distribution nominale b
Génération secours
Distribution secours

• 2eme niveau (Placement spatial)
• sur des zones et des routes de lavion.

Vue Géométrique
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Problème Objectifs
Problème

• La sûreté de fonctionnement des fonctions de
  lavion repose sur des hypothèses au sujet de
  lindépendance des défaillances des fonctions
  élémentaires
• Le partage de ressources et
  linstallation de ces ressources dans une même
  zone, risque de violer les exigences
  dindépendances.

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Démarche

• Principes génériques
• Modéliser la propagation des défaillances dans le
  système
• Analyses associées
• ( génération de séquences, model checking ...)
• Rechercher des relations dallocation
• Identification des exigences dindépendance
• Génération de contraintes dallocation
• Optimisation des allocations possibles
• Vérifier une relation dallocation
• Ajout de lallocation dans le modèle
• ? Synchronisation dévénements correspondant
  aux défaillances communes
• Calcul dimpact ? génération des nouvelles
  séquences
• Vérification qualititative

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Modélisation

• Modélisation de la propagation des
• défaillances en AltaRica
• Définition des exigences
•  La production dune accélération verticale
  incorrecte au CDVE sans le déclenchement de
  lalarme de dégagement est une situation
  dangereuse car elle pourrait amener lavion au
  crash 
• ? Une panne simple ne doit pas mener à cette
  situation.
• Analyses associées
• Génération de séquences
• ? pour obtenir les séquences de défaillances qui
  mènent à une situation redoutée.
• Model-Checking
• ? pour vérifier sous certaines hypothèses des
  exigences de sûreté.

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Principes de Recherche de lAllocation

• Description de larchitecture
• Types de ressources,
• Nombre de ressources disponibles
• Identification des exigences
• dindépendances
• ? ségrégation des composants indépendants
• Recherche dune allocation possible
• des composants sur larchitecture

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Recherche dAllocation

• Ajout de contraintes
• Contraintes d'indépendances
• ? 2 fonctions indépendantes ne doivent pas être
  
• allouées sur une même ressource.
• Contraintes fonctionnelles dallocation
• ? Toutes les fonctions doivent être allouées.
• ? Une fonction ne peut être allouée quà une
  seule ressource.
• Contraintes des connexions
• ? 2 fonctions connectées doivent le rester
• une fois allouées.
• Résolution du système de contraintes
• Utilisation dun critère de minimisation
• ? limiter le nombre de ressources utilisées.
• SatZoo variables Pseudo-Booleennes
• ? fournit un ensemble dallocation

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Approche incrémentale

• Constat Pas dallocation, par manque de
  ressources
• ? dériver les ressources posant problème

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Approche Incrémentale (2)

• Identification des ressources posant problème
• ? notion de conflit R ? 0,1
• conflit(r) 1 au moins 2 fonctions
  indépendantes sont allouées à r
• Nouveau critère de minimisation Somme des
  conflits
• ? Minimisation des conflits
• Diviser des ressources pour éliminer les conflits

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Cadre générique

• Pour traiter dans un cadre générique le cas de
  lIMA et le placement dans les zones de lavion
• ? représentation sous forme de graphe

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Cadre générique (2)

• Pour formaliser les contraintes
• ? Notion de Point commun
• Contrainte dindépendance
•   Si f1 et f2 sont indépendants, f1 est allouée
  sur r1 et f2 est allouée sur r2 ? il ne doit pas
  y avoir de point commun entre r1 et r2 

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Analyses

• Résolution du système de contraintes
• ? allocations possibles
• Ajout dans le modèle AltaRica de la relation
  dallocation
• ? Ajout des composants ressource
• ? Ajout des synchronisations
• pour la défaillance de cause commune de toutes
  les fonctions allouées sur la même ressource
• Nouvelles analyses
• ? Vérification des exigences
• ? Validation de la relation dallocation
• Aspect quantitatif

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Analyses (2)

• Risques particuliers et installation des
  équipements

Modèle Géométrique
Modèle AltaRica
Extraction des composants
Extraction des équipements impactés simultanément
Analyses
Génération des synchronisations
Nouveau Modèle AltaRica
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Perspectives, Publication

• Etendre la génération de contraintes de placement
  pour traiter linstallation des équipements
• Terminer l'implémentation des outils.
• MappingManager
• Mise en correspondance des composants du modèle
  géométrique (3D) avec les composant du modèle
  fonctionnel (AltaRica)
• AllocViewer
• Visualisation des allocations déduite du système
  de contraintes.
• Publications
• Sagaspe et al., 2005 L. Sagaspe, G. Bel, P.
  Bieber, C. Castel,and F. Boniol. Safe allocation
  of avionics shared ressources. High Assurance
  Systems Engineering (HASE 05), Heidelberg,
  Allemagne, 2005.
• Akerlund et al., 2006 O. Akerlund, P.Bieber,
  Boede. E., M. Bozzano, M. Bretschneider, C.
  Castel, A. Cavallo, M. Cifaldi, J. Gauthier, A.
  Griffault, O. Lisagor, A. Lütke, S. Metge, C.
  Papadopoulos, T. Peikenkamp, L. Sagaspe, C.
  Seguin, H. Trivedi, and L. Valacca. ISAAC, a
  framework for integrated safety analysis of
  functional, geometrical and human aspects. In
  Proceedings of the Embedded Real-Time Software
  conference (ERTS'06).,Toulouse 2006.
• Sagaspe et al., 2006 L. Sagaspe, G. Bel, P.
  Bieber, C. Castel,and F. Boniol. Recherche
  d'allocations sûres pour des applications
  avioniques. Journées FAC'06, IRIT Toulouse, 2006
• Sagaspe, 2006 L.Sagaspe. Modelling Logical and
  Geometrical Spacial Allocation with AltaRica.
  MOdelling and Verifying parallel Processes
  (MOVEP'06),Bordeaux, 2006