Academic literature on the topic 'Exigences logiciel'

Les turbomoteurs d'hélicoptère incluent des logiciels de contrôle de plus en plus élaborés et complexes. Pour répondre aux exigences de sécurité de ce type de système, il convient de décliner précisément les exigences système en exigences logicielles. Nos travaux ont porté sur l'amélioration de cette phase de déclinaison d'exigences. Nous proposons une démarche en deux étapes. La première consiste à modéliser, en language AltaRIca, les propagations de pannes potentielles de composants du système, en intégrant des hypothèses de modes de défaillance sur les parties matérielles et logicielles. L'analyse de ce modèle permet d'évaluer la sûreté de l'architecture du système envisagée, et de déduire des exigences élémentaires, en particulier sur les fonctions logicielles. Ces exigences imposent que certains comportements logiciels ne se produisent pas. La seconde étape porte sur le raffinement de ces exigences afin de les rendre vérifiables sur le modèle de conception SCADE du logiciel.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la définition d'une plate-forme industrielle favorisant une meilleure intégration des techniques de vérification et de validation des exigences au sein des processus de développement. Cette plate-forme, appelée R2A (pour Requirements To Analysis) est entièrement construite à l'aide de technologies issues de l'ingénierie dirigée par les modèles. Le cœur de la plate-forme est un processus de composition de modèles à deux niveaux de modélisation. Au niveau instance, il produit une spécification globale des exigences à partir d'une collection de spécifications d'exigences partielles, hétérogènes et potentiellement incohérentes. Au niveau de la conception de la plate-forme (niveau meta), il produit le formalisme interne de la plate-forme (types d'information pouvant être capturée et fonctionnalités supportées) à partir de composants de conception embarquant des sémantiques opérationnelles, de composition et de déploiement. Ce processus favorise l'adaptabilité de la plate-forme à des contextes industriels variés. L'obtention d'une spécification globale des exigences (i) autorise l'application des techniques modernes de vérification et de validation pour la détection d'incohérences et (ii) favorise une approche de développement dirigée par les modèles (MDD) dès les premières étapes du développement logiciel (synchronisation exigences et artefacts de développement aval). Dans sa version actuelle, la plate-forme est spécialisée pour le contexte industriel de France Télécom. Elle supporte quatre langages de description des exigences : les diagrammes d'activité et de classes UML, un langage naturel contraint (le RDL, pour Requirements Description Language) et son formalisme interne (le RM, pour Requirements Metamodel). Les fonctionnalités principales sont (i) la génération d'objectifs de test système, (ii) la production d'une première spécification d'analyse et (iii) la vérification de la cohérence des exigences.

La construction de réseaux sécurisés est à la fois une étape cruciale et complexe pour toute organisation. Traditionnellement, cette tâche couvre les aspects architecturaux en proposant une segmentation du réseau où des règles de sécurité différentes sont appliquées à chaque zone ; elle couvre également la sécurisation des équipements d'extrémité exploités par des utilisateurs et apporte ainsi des garanties sécuritaires pour les informations transférées sur les liaisons de communication. Le plus souvent, les aspects sécurité réseau sont pris en compte après la conception du réseau et donc tardivement. Ceci se traduit inéluctablement par une augmentation de la complexité et des coûts pour prendre en compte les modifications nécessaires qui doivent alors être apportées. À cet égard, les exigences de sécurité revêtent une importance primordiale, car elles guident les décisions relatives à la mise en œuvre des contrôles de sécurité réseau (ex. Firewalls et proxies sécurité, VPN) répondant aux besoins de l'entreprise. En effet, de mauvaises exigences en matière de sécurité réseau peuvent conduire à une sécurité inefficace voire à des failles de sécurité dans la conception de la sécurité du réseau. Cependant, les méthodologies d'ingénierie des exigences de sécurité actuelles ne permettent pas de déduire les exigences de sécurité réseau. Ce travail de thèse fait partie du projet de recherche DGA IREDHO2 (Intégration REseau Haut Débit Embarqué Optique 2ème phase) qui concerne en particulier les réseaux avioniques du futur. Ce travail est le résultat d'une collaboration menée avec la société AIRBUS GROUP. Il a pour objectif de proposer une méthodologie d'ingénierie des exigences de sécurité pour capturer, exprimer et analyser les exigences de sécurité réseau, afin de pouvoir les dériver et gérer l'application de configurations réseau dans une approche "Top Down". La complexité adressée vient à la fois des différences de point de vue : i) en regard de la compréhension de la problématique de la sécurité par les différentes parties prenantes, ii) de la nature des systèmes impactés et iii) de la variabilité des niveaux d'abstraction retenus dans le cycle de développement réseau. Dans ce travail, nous avons défini une méthode qui s'appuie sur les niveaux d'abstraction proposés par la méthode SABSA (Sherwood Applied Business Security Architecture) afin de décomposer les exigences de sécurité métier en exigences de sécurité techniques. En effet, SABSA préconise l'étude de vues Métier (décisionnaire), Architecte (objectifs, risques, processus, applications, interactions), Concepteur (services de sécurité), Constructeur de réseau (mécanismes de sécurité) et Composants (produits, outils, technologies, etc.). Les vues Métier et Architecte sont exprimées dans le formalisme STS (Social Technical Systems)<br>Building secure networks is crucial as well as challenging for any organization. Network security majorly concerns the security architectural needs that describe network segmentation (i.e., security zoning); security of network devices connecting the communicating end user systems; and security of the information being transferred across the communication links. Most often, a late consideration of security aspects (i.e., post-deployment of network design) inevitably results in an increase in costs as well as in the complexity to take into account the necessary changes that have be made to the existing infrastructures. In this regard, network security requirements hold a paramount importance since they drive the decisions related to the implementation of security controls about business needs. Indeed, bad network security requirements can lead to ineffective and costly security or worth security holes in the network security design. Nevertheless, current security requirement engineering methodologies render no support to derive network security requirements. This thesis work is a part of the research project DGA IREHDO2 (Intégration REseau Haut Débit embarqué Optique 2ème phase) that concerns aircrafts future generation networks. Our work is done mainly in collaboration with AIRBUS and is related to the security requirements engineering process for aircraft networks. Our objective in this project is to propose an SRE methodology for capturing and analysing network security requirements, and that facilitates the refinement into network security and monitoring configurations (TOP/DOWN approach). The complexity addressed comes at a time from the differences in point of view: i) with regard to the understanding of the issue of security by different stakeholders, ii) the nature of the systems impacted and the variability of the levels of abstraction in the network development cycle. In this work, we defined SRE methodology based on the abstraction levels proposed by SABSA (Sherwood Applied Business Security Architecture) method in order to structure the refinement activity of business needs into network security requirements. Indeed, SABSA recommends the expression of the needs considering the Business view (decision makers), Architect's view (objectives, risks, processes, applications and interactions), Designer's view (security services), Builder's view (security mechanisms) and Tradesman's view (products, tools, technologies). We considered the first three views. We express the business and architect's views using STS (Social-Technical Systems) formalism. We also propose to represent attacks as multi-agent systems to facilitate the analysis of security risks at these first two views. For expressing the network security requirements captured at Designer's view, we propose a methodology that automates parts of the process of security zoning and network security requirements elicitation using a definite set of formalized rules derived from security design principles and formal integrity models. We developed a tool that implements these rules in ASP (Answer set programming), which facilitates calculating cost-optimal security zone models. In the end, to ensure traceability between the three views, we defined a new modelling notation based on the concepts proposed in KAOS (Keep All Objectives Satisfied) and STS. We illustrate our methodology using a scenario specific to the IRHEDO2 project. Finally, we evaluate our methodology using: 1) an e-commerce enterprise case study; 2) a new scenario specific to the IRHEDO2 project

L'augmentation de la complexité des systèmes à logiciel prépondérant, produits dans l'industrie, est liée à la complexité des ingénieries : réduction des délais, organisation des activités, gestion de la sous-traitance. . . Cette complexité est également due à l'augmentation du nombre de fonctions attendues et de données à traiter. Elle dépend de plus du nombre de composants logiciels et physiques devant interagir, soumis à des contraintes en termes de fonctionnalités et de qualité, ce qui implique une conception toujours plus difficile de ces systèmes. Afin de maîtriser leur production, un niveau d'expertise élevé est requis dans des domaines toujours plus nombreux. Cette connaissance doit, de plus, être partagée par de nombreuses équipes collaborant à la spécification et à la réalisation d'entités distinctes et spécifiques du système. Le processus d'ingénierie des systèmes décrit les phases de réalisation, depuis l'analyse du besoin opérationnel, passant par l'analyse du besoin système, jusqu'à l'architecture solution répondant au besoin fonctionnel exprimé par le client. Ce besoin est formalisé dans les exigences. Les travaux de cette thèse proposent une approche outillée permettant de modéliser l'architecture solution en exprimant les fonctions requises associées à leurs contraintes non fonctionnelles dans différents points de vue. Ces derniers permettent de représenter les éléments de l'architecture solution sous différentes facettes, ségréguant de ce fait la complexité. De plus, des contrôles permettent de s'assurer du respect de règles de cohérence et de conception. Nous proposons également une méthode, associée à la réalisation d'un modèle conceptuel du système et de son environnement, permettant d'écrire des exigences mieux construites. Le modèle conceptuel nous permet de réaliser une interprétation de la sémantique présente dans ces exigences afin d'en extraire des éléments de contrôle et de vérification. Ces éléments capturés dans les exigences seront ensuite associés sous forme d'annotations aux éléments des différents points de vue constituant l'architecture, en exploitant les liens de traçabilité réalisés par les ingénieurs concepteurs. La vérification de la prise en compte de ces éléments d'annotation ainsi que la génération automatique de points de vue à partir d'informations contenues dans les exigences nous permet d'obtenir des solutions architecturales plus proches du besoin initial. Le modèle conceptuel nous donne également la possibilité de capitaliser la connaissance<br>The increasing complexity of software-intensive systems produced in the industry is related to the complexity of engineering: reduction of production delays, activities organisation, managing subcontractors. . . This complexity is also due to the increasing number of new functions and data to be processed. Moreover, it depends on the number of physical and software components to interact, constrained in terms of functionality and quality, which implies ever more difficult designs for these systems. To control their production, a high level of expertise is required in more and more domains. Moreover, this knowledge must be shared by many teams collaborating on building specification and implementing separate and specific entities of the system. System Engineering process describes the different building phases, from operational need analysis, through system need analysis, to the establishment of an architectural solution that meets the functional need expressed by the customer. This need is formalized in requirements. This PhD work proposes an approach to model architectural solutions by expressing the required functions associated with their non-functional constraints using different viewpoints. These viewpoints can represent different facets of the architectural solution, separing thus the global complexity. Additionally, controls allow to ensure that the solution is compliant with coherence and design rules. We also propose a method coupled with the realization of a conceptual model of the system and its environment, in order to obtain better written requirements. The conceptual model allows us to make an interpretation of the semantics present in these requirements in order to extract control and verification elements. These items captured in requirements will annotate elements of different viewpoints, representing the architecture, by exploiting traceability links established by design engineers. The verification of these annotations consideration and the automatic generation of viewpoints from information contained in the requirements allows us to obtain architectural solutions closer to the customer needs. The conceptual model also gives us the opportunity to capitalize, in different expertise domains, on engineers knowledge. It also enables us to establish a reference model as a basis for discussion and training of new team members

Le paradigme architecture orientée service AOS est devenu un standard pour la conception et le développement d'applications distribuées dans base de services Web. Malgré tous les avantages qu'elles apportent en termes d'interopérabilité et de réutilisation, les solutions de développement associées au paradigme AOS sont destinées aux programmeurs et restent difficiles à comprendre par le monde de l'entreprise. Pour être en phase avec le monde de l'entreprise, les applications à base de services Web doivent être décrites en termes d'exigences qu'elles permettent de satisfaire et non pas en termes de fonctionnalités qu'elles permettent de réaliser. Ceci permet de minimiser la discordance conceptuelle entre les services logiciels et l'énoncé des exigences des utilisateurs. Nous proposons dans le cadre de ce travail de thèse, une approche multi-perspective centrée exigences pour la composition de services Web. Notre approche positionne la composition des services dans une perspective centrée exigences dans laquelle les services métiers de haut niveau sont décrits en termes d'exigences qu'ils permettent de satisfaire. Un processus d'alignement est proposé pour assurer une mise en correspondance de ces services avec les services logiciels de bas niveau qui sont décrits en termes de déclarations techniques au niveau d'une perspective centrée fonctions. Ce processus intègre la variabilité de composition tout au long des étapes de construction de ces applications à base de services.

Le processus de création de flux de travail en science des données, notamment pour résoudre des problèmes d'apprentissage automatique, repose souvent sur des essais et erreurs, manquant de structure et de partage de connaissances entre les data scientistes. Cela entraîne une variabilité dans les tentatives et une interprétation subjective des cas d'utilisation. Afin d'améliorer ce processus dans le cadre de la détection d'anomalies sur les séries temporelles, notre travail propose trois contributions principales :Contribution 1 : Intégration des données, des exigences métiers et des composants de la solution dans la conception du flux de travail d'apprentissage automatique.Alors que les approches automatiques se concentrent sur les données, notre approche prend en compte les dépendances entre les données, les exigences métier et les composants de la solution.Cette approche holistique assure une compréhension plus complète du problème et guide le développement de solutions appropriées. Contribution 2 : Personnalisation des flux de travail pour des solutions sur mesure en tirant parti de configurations partielles et modulaires. Notre approche vise à aider les data scientists à personnaliser les flux de travail pour leurs problèmes spécifiques.Nous y parvenons en employant divers modèles de variabilité et un système de contraintes.Cette approche permet d'intégrer les données, les exigences métier et les composants de la solution dans le processus de conception des flux de travail.En outre, nous avons montré que les utilisateurs peuvent accéder à des expériences antérieures basées sur les paramètres du problème ou en créer de nouvelles.Contribution 3 : Amélioration de la connaissance des lignes de produits logiciels par l'exploitation de nouveaux produits.Nous avons proposé une approche pratique de la construction d'une ligne de produit logiciel (LPL) comme première étape vers la conception de solutions génériques pour détecter les anomalies dans les séries temporelles tout en capturant de nouvelles connaissances et en capitalisant sur celles qui existent déjà lorsqu'il s'agit de nouvelles expériences ou de nouveaux cas d'utilisation. L'incrémentalité dans l'acquisition de connaissances et l'instabilité du domaine sont soutenues par la LPL à travers sa structuration et l'exploitation de configurations partielles associées à des cas d'utilisation antérieurs.À notre connaissance, il s'agit du premier cas d'application du paradigme LPL dans un tel contexte et avec un objectif d'acquisition de connaissances.En capturant les pratiques dans des descriptions partielles des problèmes et des descriptions des solutions mises en œuvre, nous obtenons les abstractions nécessaires pour raisonner sur les ensembles de données, les solutions et les exigences métier.Le LPL est ensuite utilisé pour produire de nouvelles solutions, les comparer aux solutions antérieures et identifier les connaissances qui n'étaient pas explicites.L'abstraction croissante soutenue par le SPL apporte également d'autres avantages.En ce qui concerne le partage des connaissances, nous avons observé un changement dans l'approche de la création de flux de travail de ML, en se concentrant sur l'analyse des problèmes avant de rechercher des applications similaires<br>When data scientists need to create machine learning workflows to solve a problem, they first understand the business needs, analyze the data, and then experiment to find a solution. They judge the success of each attempt using metrics like accuracy, recall, and F-score. If these metrics meet expectations on the test data, it's a success; otherwise, it's considered a failure. However, they often don't pinpoint why a workflow fails before trying a new one. This trial-and-error process can involve many attempts because it's not guided and relies on the preferences and knowledge of the data scientist.This intuitive method leads to varying trial counts among data scientists. Also, evaluating solutions on a test set doesn't guarantee performance on real-world data. So, when models are deployed, additional monitoring is needed. If a workflow performs poorly, the whole process might need restarting with adjustments based on new data.Furthermore, each data scientist learns from their own experiences without sharing knowledge. This lack of collaboration can lead to repeated mistakes and oversights. Additionally, the interpretation of similarity between use cases can vary among practitioners, making the process even more subjective. Overall, the process lacks structure and heavily depends on the individual knowledge and decisions of the data scientists involved.In this work, we present how to mutualize data science knowledge related to anomaly detection in time series to help data scientists generate machine learning workflows by guiding them along the phases of the process .To this aim, we have proposed three main contributions to this problem:Contribution 1: Integrating Data, Business Requirements, and Solution Components in ML Workflow design.While automatic approaches focus on data, our approach considers the dependencies between the data, the business requirements, and the solution components. This holistic approach ensures a more comprehensive understanding of the problem and guides the development of appropriate solutions.Contribution 2: Customizing Workflows for Tailored Solutions by Leveraging Partial and Modular Configurations. Our approach aims to assist data scientists in customizing workflows for their specific problems. We achieve this by employing various variability models and a constraint system. This setup enables users to receive feedback based on their data and business requirements, possibly only partially identified.Additionally, we showed that users can access previous experiments based on problem settings or create entirely new ones.Contribution 3: Enhancing Software Product Lines Knowledge through New Product Exploitation.We have proposed a practice-driven approach to building an SPL as a first step toward allowing the design of generic solutions to detect anomalies in time series while capturing new knowledge and capitalizing on the existing one when dealing with new experiments or use cases.The incrementality in the acquisition of knowledge and the instability of the domain are supported by the SPL through its structuring and the exploitation of partial configurations associated with past use cases.As far as we know, this is the first case of application of the SPL paradigm in such a context and with a knowledge acquisition objective.By capturing practices in partial descriptions of the problems and descriptions of the solutions implemented, we obtain the abstractions to reason about datasets, solutions, and business requirements.The SPL is then used to produce new solutions, compare them to past solutions, and identify knowledge that was not explicit.The growing abstraction supported by the SPL also brings other benefits.In knowledge sharing, we have observed a shift in the approach to creating ML workflows, focusing on analyzing problems before looking for similar applications

Une séparation existe de longue date entre les domaines de la compilation et de l'ordonnancement temps-réel. Si ces deux domaines ont le même objectif - la construction d'implantations correctes - la séparation se justifie historiquement par des différences significatives entre les modèles et les méthodes utilisés. Cependant, avec la complexification des applications et du materiel qui les exécute, les problèmes étudiés dans ces deux domaines se confondent désormais largement. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la génération automatique de code pour des systèmes de contrôle embarqué incluant des contraintes complexes (notamment temps-réel). A ces fins, nous défendons l'idée qu'il est profitable de fournir un effort commun de recherche entre ces deux communautés. En adaptant une technique de compilation au problème d'ordonnancement temps réel d'applications sur des architectures multiprocessurs, nous montrons à la fois les difficultés inhérentes à cet effort commun, mais aussi les possibles avancées qu'il porte. En effet, nous montrons que l'adaptation de techniques d'optimisation à de nouveaux objectifs, dans un contexte différent facilite le développement de systèmes de meilleure qualité. Nous proposons d'utiliser les formalismes et langages synchrones comme base formelle commune dans ce travail d'adaptation. Ceux-cis étendent naturellement les modèles classiques utilisés pour l'ordonnancement temps réel (graphes de tâches dépendentes) et la compilation (SSA et graphes de dépendence de données), et fournissent également des techniques efficaces pour la manipulation de structures de contrôle complexes. Nous avons implanté nos résultats dans le compilateur LoPhT<br>There is a long standing separation between the fields of compiler construction and real-time scheduling. While both fields have the same objective - the construction of correct implementations – the separation was historically justified by significant differences in the models and methods that were used. Nevertheless, with the ongoing complexification of applications and of the hardware of the execution platforms, the objects and problems studied in these two fields are now largely overlapping. In this thesis, we focus on the automatic code generation for embedded control systems with complex constraints, including hard real-time requirements. To this purpose, we advocate the need for a reconciled research effort between the communities of compilation and real-time systems. By adapting a technique usually used in compilers (software pipelining) to the system-level problem of multiprocessor scheduling of hard real-time applications, we shed light on the difficulties of this unified research effort, but also show how it can lead to real advances. Indeed we explain how adapting techniques for the optimization of new objectives, in a different context, allows us to develop more easily systems of better quality than what was done until now. In this adaptation process, we propose to use synchronous formalisms and languages as a common formal ground. These can be naturally seen as extensions of classical models coming from both real-time scheduling (dependent task graphs) and compilation (single static assignment and data dependency graphs), but also provide powerful techniques for manipulating complex control structures. We implemented our results in the LoPhT compiler

Les systèmes de contrôle-commande importants pour la sûreté de fonctionnement doivent répondre à un certain nombre d'exigences, au premier rang desquelles se trouvent les exigences réglementaires, édictées par les autorités nationales et complétées par un ensemble de recommandations pratiques et de textes normatifs. Les exigences de ce domaine sont peu formalisées, les relations de traçabilité, et par conséquent l'organisation des exigences de ce vaste domaine est souvent implicite. Enfin, les passerelles entre contextes nationaux différents sont très peu développées. Les travaux de cette thèse se situent dans ce contexte industriel en partenariat avec EDF R&D et au sein du projet CONNEXION regroupant les acteurs majeurs du contrôle-commande nucléaire français. Les contributions de la thèse s'articulent autour de l'approche INCREMENT (Intrumentation aNd Control regulatory REquirement Modeling Environment) qui adresse les deux premiers challenges présentés, et en particulier : (1) la formalisation du domaine où nous proposons à la fois une description du domaine et un métamodèle permettant une capitalisation et une vue globale d'un référentiel d'exigences, (2) une base outillée pour l'acquisition automatique de documents, un environnement graphique pour la manipulation de modèles et l'apport de techniques de recherche d'information pour la traçabilité des exigences, (3) une approche originale avec une hybridation entre modélisation et recherche d'information pour une amélioration de la traçabilité des exigences. Le métamodèle proposé et ses outils sont utilisés dans l'industrie dans le projet CONNEXION. Notre approche hybride a permis dans nos expérimentations de réduire, en moyenne, la taille de ces espaces de 65% comparé aux approches standard de recherche d'information, sans en dégrader le contenu.