Architecture et déploiement de services d'aide à la personne

par Molham Darwish

Thèse de doctorat en Stic

Sous la direction de Éric Senn.

Soutenue le 12-09-2016

à Lorient , dans le cadre de École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère) , en partenariat avec Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance [Lorient] (laboratoire) .

Le jury était composé de Guy Gogniat, Alexandre Abellard, Alain Hillion.

Les rapporteurs étaient Jean-Paul Haton, Eric Zamaï.


  • Résumé

    Le vieillissement de la population européenne a encouragé la communauté à favoriser larecherche de solutions pour soutenir cette évolution. Dans ce contexte, plusieurs questions (liéesaux services de soins de santé et aux établissements de santé, coûteux, et à capacités limitées)doivent être abordées.Ainsi, plusieurs projets de recherche et des solutions industrielles ont été proposés pour remédier àces problèmes. La plupart de ces solutions sont basées sur l'utilisation des derniers développementstechniques en matière de TIC permettant ainsi de fournir des solutions qui améliorent le bien-êtredes personnes âgées et de garantir leur indépendance dans leurs propres espaces de vie. Lessolutions technologiques fournies doivent être garanties contre les défauts potentiels deséquipements qui peuvent conduire à l'échec des systèmes et avoir un impact sur les besoins etl'indépendance des utilisateurs.Dans ce travail, nous proposons une représentation du système d'automatisation de la maison, surla base des besoins qui consiste à fournir des solutions continues et viables et répondant auxattentes des utilisateurs (tout en assurant la disponibilité des services des systèmes).Dans cet objectif, nous proposons de développer un cadre de modélisation représentant lesystème reconfigurable domotique et permettant l'examen de l'approche de la tolérance depanne, sur la base de la définition de scénarios alternatifs (assurant la délivrance continue desservices). Dans ce workflow, nous décrivons les éléments structurels du système (décrits commedes services et composants) en vue de la modélisation conceptuelle. Des règles de transformationde modèle permettent de générer un modèle d'analyse et un modèle de comportement. Lemodèle d'analyse permet de prendre une décision à propos de la sélection des élémentsalternatifs pour remplacer les éléments défectueux. Ce modèle d'analyse est défini sur la base dela notion d'approche d’arbre de défaillances, qui adopte la probabilité d'échec descomposantes pour évaluer l’état global du système considéré. Le modèle de comportement estresponsable de la simulation de l'exécution des services du système pour assurer que les scénariosconduisent à la délivrance du système.Par ailleurs, nous proposons de définir une caractéristique permettant d’évaluer l'importanceempirique (vue par le concepteur) des composantes d'un système dans le cadre d’un servicedonné. Ensuite, nous proposons une nouvelle approche, fondée sur l'intégration du facteur del'importance dans l'approche d’arbre de défaillances pour étudier la criticité du composant, encas d'échec, ainsi que la continuité de service. Un cadre de validation expérimentale, basé surplusieurs objectifs de validation est finalement proposé pour conclure ce travail de recherche.

  • Titre traduit

    Architecture and deployment of services of assistance to the person


  • Résumé

    The ageing of the European population encouraged the community to search for solutions tosupport this evolution. In this context, several issues (related to the expensive and limited healthcare services and health facilities capacities) need to be addressed.Thus, several projects, research and industrial solutions have been proposed to address these issues.Most of these projects and industrial developments are based on the use of the latest ICT technicaldevelopments to provide solutions that ameliorate the well-being of the targeted ageing groupand to guaranty their independence in their own living spaces. The provided technologicalsolutions need to be guaranteed against potential faults which may lead to the systems failure andimpact the users’ needs and independency.In this work, we propose a home automation system representation, based on the user’s needs toprovide continuous and viable solutions that meets the users’ expectations, and ensuring theavailability of system’s services.For this goal, we propose to develop an integrated modeling framework allowing therepresentation of the home automation reconfigurable system with the consideration of a faulttolerance approach (based on the alternative definition of scenarios of system servicesdeliverance).In the proposed workflow, we describe the system structural elements (described as services andcomponents) in the design modeling view, and, we lead model transformation rules allowinggenerating an analysis model and a behavior model. The analysis model allows making a decisionabout the alternative elements selection in order to substitute the faulty elements. The analysismodel definition is based on the notion of Fault Tree Analysis approach (adopting the probabilityof events failure in order to evaluate a given system status).The behavior model is in charge of simulating the execution of the system services ensuring, thus,that the proposed scenarios lead to system services deliverance.Moreover, we propose to define an expert based feature measuring the importance of a system’scomponent within the service context. In this framework, we propose a new approach, based onthe joint integration of the importance factor into the Fault Tree Analysis approach in order to studythe criticality of the component, in case of failure, on the service continuity.We propose an experimental validation framework, based on several validation objectives toevaluate the proposed work in this research


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