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Génie système prouvable et méthode TRDF

Participants : Gérard Le Lann, Pascale Minet L'évolution des besoins applicatifs (appels d'offre, cahiers des charges) impose de plus en plus souvent de résoudre des problèmes informatiques de nature déterministe. Les propriétés exigées (sûreté, vivacité, ponctualité, confiance) le sont pour des scénarios pires cas - qu'il s'agit d'identifier et de prouver - jouables par des environnements modélisés selon des ``adversaires'' déterministes, par opposition aux ``adversaires'' stochastiques considérés en modélisation analytique (ex : théorie des réseaux de files d'attente) ou en analyse statistique (ex : simulation événementielle). L'incertitude découlant de l'impossibilité de prédire le futur de façon certaine est ``encapsulée'' dans des hypothèses (certains des modèles brièvement décrits au §.2). Pour des hypothèses données, on exige des preuves de propriétés certaines obtenues grâce à des conceptions reposant sur des solutions algorithmiques déterministes. Nos travaux de l'année 1996 nous ont permis de mieux comprendre ce que recouvre le génie système prouvable, ainsi que d'enrichir la méthode TRDF.

Le génie système prouvable (en informatique) sert à dérouler correctement les phases suivantes d'un projet informatique :

• capture des besoins applicatifs

  Il s'agit de la traduction d'une description non (ou partiellement) quantifiée U' (éventuellement incomplète et ambiguë, fournie par un ``client'') de besoins applicatifs en une spécification non (ou partiellement) quantifiée de problème informatique U ``contenu'' dans ;

• conception système

  Il s'agit de dérouler les étapes de conception permettant d'aboutir à une spécification d'un système informatique non (ou partiellement) dimensionné US qui, de façon prouvable, résout U. Pour franchir une étape, il faut satisfaire des obligations de preuves (de conception correcte) ;

• dimensionnement de système

  Il s'agit, à partir d'une quantification V' (fournie par le client) de la description U', d'élaborer la quantification correspondante V du problème U, et d'en déduire le dimensionnement VS du système-solution US. Pour obtenir VS, il faut satisfaire des obligations de preuves (de dimensionnement correct).

Ainsi, résout de façon prouvable le problème , capture des besoins . Ce n'est qu'une fois que l'on dispose d'une spécification modulaire d'un système informatique complet que l'on peut mettre en oeuvre les autres disciplines d'ingénierie aux fins d'implanter les modules en question (génie électrique, génie optique, génie logiciel, etc.).

La méthode TRDF est une méthode de génie système prouvable. En 1996, elle a été mise en oeuvre sur les quatre cas réels suivants :

• avionique modulaire (contrat DRET en partenariat avec Dassault Aviation), pour la phase de dimensionnement correct de la solution US fournie en 1995 (algorithmique TRDF ORECA sur architecture distribuée),
• sûreté des centrales nucléaires (contrat IPSN), pour les phases de capture des besoins applicatifs et d'analyse de la conception d'un système informatique du commerce, aux fins de démonstration de l'adéquation ou de l'inadéquation du système considéré,
• échec du vol 501 d'Ariane 5 ; à partir du scénario de défaillance décrit dans le rapport de la commission d'enquête, il a été possible d'identifier les fautes de génie système commises lors des phases de capture, conception et dimensionnement. Ces fautes sont les causes de la défaillances du vol 501, les erreurs de génie logiciel n'étant que des conséquences de ces fautes.
• fonction trains-trappes du système atterrisseur du RAFALE (programme GENIE, contrat MENESR en partenariat avec Dassault Aviation) pour l'analyse de la tolérance aux fautes de la solution proposée.

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