Confidence in safety argument - An assessment framework based on belief function theory

par Rui Wang

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Gilles Motet et de Jérémie Guiochet.

Soutenue le 02-05-2018

à Toulouse, INSA , dans le cadre de École doctorale Systèmes (Toulouse) , en partenariat avec LABORATOIRE D'ANALYSE ET ARCHITECTURE DES SYSTEMES (laboratoire) et de Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse] / LAAS (laboratoire) .

Le président du jury était Didier Dubois.

Le jury était composé de Gilles Motet, Jérémie Guiochet, Thierry Denoeux, Mario Trapp, Barbara Gallina.

Les rapporteurs étaient Thierry Denoeux, Mario Trapp.

  • Titre traduit

    Confiance dans un argumentaire de sécurité - un cadre d'évaluation basé sur la théorie des fonctions de croyance


  • Résumé

    Les arguments de sécurité sont couramment utilisés pour montrer que des efforts suffisants ont été faits pour atteindre les objectifs de sécurité. Ainsi, la sécurité du système est souvent justifiée par l'évaluation des arguments de sécurité. L'évaluation de tels arguments repose généralement sur l’avis d’experts sans s’appuyer sur des outils ou des méthodes dédiés. Ceci pose des questions sur la validité des résultats. Dans cette thèse, une approche quantitative est proposée, basé sur la théorie de Dempster-Shafer (théorie D-S) pour évaluer notre confiance dans les arguments de sécurité. Cette approche gère le problème à travers les aspects suivants: 1) Définition formelle de la confiance dans les arguments basée sur la théorie D-S; 2) Développement de règles d'agrégation des paramètres de confiance; 3) Proposition d'un cadre d'évaluation quantitatif des arguments de sécurité. Une application dans le domaine ferroviaire conduit à l'estimation des paramètres du cadre par une enquête auprès d'experts en sécurité.


  • Résumé

    Safety arguments, also called Safety Cases, are commonly used to present that adequate efforts have been made to achieve the safety goals. Thus, the system safety is often justified through assessing the safety arguments. The assessment of such arguments is usually implemented by experts without any dedicated tool or method. This leads to a questionable validity of the results. In this thesis, a quantitative framework is proposed based on Dempster-Shafer theory (D-S theory) to assess our confidence in Safety Cases. This framework manages the issue in following aspects: 1) Formal definition of confidence in arguments based on D-S theory; 2) Development of confidence aggregation rules; 3) Proposition of a quantitative assessment framework of safety arguments. An application in railway domain realises the parameter estimation of the framework by a survey with safety experts.


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