Thèse soutenue

Contribution à la formalisation et à l'évaluation de propriétés non-fonctionnelles pour l’ingénierie de système complexe : application à la résilience.
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Auteur / Autrice : Behrang Moradi koutchi
Direction : Nicolas DaclinVincent Chapurlat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : SYAM - Systèmes Automatiques et Micro-Électroniques
Date : Soutenance le 13/11/2019
Etablissement(s) : IMT Mines Alès
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie informatique et d'ingénierie de production - Laboratoire de Génie Informatique et Ingénierie de Production / LGI2P
Jury : Président / Présidente : Didier Crestani
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Daclin, Vincent Chapurlat, Aline Cauvin, David Chen, Christian Després
Rapporteurs / Rapporteuses : Aline Cauvin, David Chen

Résumé

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Pour remplir la mission qui lui est assignée et atteindre les objectifs fixés, un système complexe doit satisfaire un ensemble d’exigences fonctionnelles et non fonctionnelles identifiées et formalisées. Parmi les exigences non fonctionnelles certaines sont identifiées comme mettant à disposition du système un ensemble de capacités lui permettant de satisfaire aux objectifs de sa mission. Ce référentiel intégré les exigences connues sous le nom d’ « -ilities » telles que la résilience, l’interopérabilité (De Weck , 2012). La résilience apparait comme une exigence importante et devant être maitrisée et maximisée par un système qui souhaite faire face à des perturbations et maintenir des niveaux de services et de performances acceptables. En effet, elle se définie comme « la capacité à résister, absorber, se rétablir ou s’adapter à une épreuve ou des changements » (Hollnagel, 2011). Dans ce contexte, une évaluation de la résilience peut permettre à des opérateurs humains d’identifier plus facilement les éléments (activités, techniques, humains…) qui pourraient tendre à améliorer le niveau de résilience. Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur la définition, la spécification et le développement d’une méthode pour l’évaluation de la résilience des systèmes. Si le concept de résilience n’est pas nouveau, les études existantes se limitent majoritairement au développement de méthodes d’évaluation basée sur la performance et la qualité de service d’un système. De plus ces méthodes se concentre souvent sur l’évaluation d’une seule des phases du cycle de vie de la résilience : anticipation ou réponse ou rétablissement. En ce sens ces méthodes n’intègrent pas les interactions existantes entre la résilience et les autres exigences. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’étude des interactions entre les exigences et la résilience afin de fournir une évaluation globale de la résilience du système et, ceci, dans chacune des phases du cycle de vie de la résilience. En conséquence, la méthode développée pour évaluer la résilience s’appuie sur l’analyse du réseau d’« -ilities » et à la caractérisation de la nature des relations qui existent entre la résilience et ces « -ilities ». La méthode proposée s’appuie sur deux contributions : la réalisation d’une cartographie de la résilience et la formalisation d’un indicateur de résilience nommé « opérabilité ». La cartographie permet d’identifier l’ensemble des « -ilities » qui sont en relation avec la résilience et, de les positionner relativement à leur implication dans le cycle de vie de la résilience (anticipation, réponse, rétablissement). Cette cartographie est réalisée à partir de l’analyse des travaux existants sur les « -ilities » et de son réseau (De Weck, 2012). C’est sur la base de ses relations et de la définition de leur nature l’indicateur de résilience est développé. L’évaluation fourni par notre indicateur (« opérabilité ») est qualitative. Elle s’appuie sur la définition d’un ensemble de paramètres (valeur courante, impact, priorité et existence) décrivant les interactions des autres « -ilities » sur la résilience. L’indicateur construit permet d’agréger tous ces paramètres afin de donner une évaluation de la résilience pour chaque phase de son cycle de vie. L’interprétation résultante est alors facilement exploitable par des opérateurs humains afin de leur de vérifier l’état courant de résilience voire de l’améliorer.