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Action Approches Formelles des Systèmes Embarqués Communicants (AFSEC)

Animation : O. H. Roux & C. Jard

Mots clés : Modèles, méthodes formelles, systèmes embarqués, critiques, réactifs, temps réel.

Site Web : http://afsec.asr.cnrs.fr/

Liste de diffusion : afsec@afsec.asr.cnrs.fr

Comité scientifique

M. Boyer, C. Jard, P. Moreaux, E. Niel, O.H. Roux, F. Vernadat

Positionnement scientifique

Le contexte est celui de la priorité reconnue au CNRS du développement des recherches sur les systèmes embarqués et communicants. Motivée par ce thème, se trouve en France, une communauté scientifique active qui se préoccupe du développement et de la promotion des approches formelles fondées sur des modèles. Jusqu'à récemment, cette communauté était dispersée sur plusieurs GDR ( ASR, anciennement ARP, MACS, GPL) avec une redondance importante. Il a semblé utile de la rassembler et d'organiser des actions d'animation.

Le thème qui nous réunit est celui de la poursuite du développement de méthodes formelles (c'est-à-dire des méthodes fondées sur des modèles mathématiques et mises en œuvre dans des outils informatiques) pour faire face au défi toujours grandissant de la maîtrise de la qualité des systèmes informatiques à venir.

Les systèmes informatiques visés sont :

  • critiques (exigence de qualité forte parce qu'ils réalisent des fonctions critiques ou qu'ils sont très largement déployés) ;
  • complexes (leur bonne marche repose sur une utilisation soignée de ressources interdépendantes et fonder le raisonnement sur un modèle formel semble la piste scientifique la plus solide).

Ces caractéristiques sont généralement présentées par ce qu'on appelle les systèmes embarqués, sans oublier leur aspect éventuellement réparti et communicant.

Cette motivation n'est pas nouvelle et notre communauté a déjà produit de nombreuses méthodes formelles dédiées principalement aux tâches de spécification formelle, de vérification et preuve, de synthèse de tests. De nombreuses démonstrations ont été conduites avec des partenaires industriels et quelques-unes ont finalement irrigué des processus de développement logiciel dans l'industrie. Mais cela reste largement insuffisant au regard des enjeux et de la multiplication des risques informatiques et nous devons progresser en particulier dans le développement et la promotion de méthodes formelles utilisables sur des vrais problèmes et objets informatiques.

Une collaboration renforcée avec des équipes de R&D est nécessaire pour aborder des questions importantes comme la robustesse des méthodes par rapport aux contraintes industrielles, leur insertion dans les chaînes de développement, la "standardisation" des méthodes/langages en vue d'une formation facilitée des ingénieurs. la recherche systématique de nouveaux champs d'applications de nos méthodes. Au delà de l'application « traditionnelle » des méthodes formelles au domaine de la conception sûre de logiciels, on observe déjà un impact significatif sur des sujets comme la compilation et synthèse de contrôleurs, le diagnostic et la supervision, l'ingénierie système, ou la sécurité et sûreté de fonctionnement. Il s'agit de poursuivre cette ouverture et d'amplifier cet impact.

Prospective

Au vu de l'importance reconnue des enjeux économiques et humains des systèmes embarqués du futur (dans de nombreux secteurs économiques que l'on n'a probablement pas tous répertoriés), il nous semble prioritaire de soutenir une bonne cohésion entre les chercheurs concernés.

Dans le cadre du CNRS, il s'agit principalement d'inciter les chercheurs à :

  • multiplier les rencontres pour croiser les techniques et les évaluer ;
  • maintenir un réseau de relations industrielles au niveau national pour alimenter la prospective et motiver la communauté à regarder de nouvelles applications ;
  • faire émerger des interlocuteurs pour favoriser le montage de projets nationaux et dialoguer avec les initiatives européennes du domaine.

Nous souhaitons avoir une action ciblée d'animation permettant de provoquer la discussion et la fertilisation croisée dans des équipes de cultures différentes sur des sujets précis. Nous proposons d'identifier une liste de sujets et d'équipes pour former des groupes de travail transversaux partageant une approche fondée sur des modèles et devant s'allier pour avancer dans l'objectif de la maîtrise des systèmes complexes.

La communauté scientifique concernée est assez vaste ; elle est active, mais dispersée et mal coordonnée. L'action AFSEC souhaite répondre à l'objectif stratégique qui est d'augmenter significativement l'impact des outils de la communauté des méthodes formelles sur les nouveaux défis que présentent les systèmes embarqués.

La communauté a la richesse d'être située à l'intersection des cultures logiciel/réseaux/automatique. Pour qu'elle puisse avoir un impact significatif sur les systèmes embarqués, il est essentiel qu'elle interagisse fortement avec les chercheurs en système et architecture qui conçoivent les systèmes embarqués du futur et les industriels du domaine en insistant sur la mise en commun des réseaux des équipes.

À titre d'illustration, AFSEC a fédéré en 2008 un nouveau sous groupe nommé WEED qui s'intéresse aux méthodes formelles (utilisées ou utilisables) pour le calcul de pires délais de bout en bout dans les réseaux embarqués. En 2009 ce groupe a constitué un consortium réunissant l'ONERA, l'ENS Cachan, l'ENS Lyon, l'INRIA, RealTime at Works (start-up) et Thales (Research & Techologies, Avionics, Aliena Space) et proposé le projet ANR PEGASE (PErformances GAranties pour les Systèmes Embarqués Communiquants) sélectionnée en 2009 dans le programme Systèmes Embarqués et Grandes Infrastructures.

Ce résultat illustre parfaitement le type d'actions et d'initiatives que nous voulons susciter. Ainsi AFSEC se donne pour objectif d'organiser une activité d'animation permettant d'enrichir et cultiver le « terreau » scientifique duquel doit émerger des projets innovants d'envergure.

Composition

Actuellement, la communauté AFSEC active (participant régulièrement aux actions de l'AFSEC) est constituée d'une centaine de personnes réparties sur les équipes, institutions et industriels suivants :

  • ISIS, LIG, VERIMAG, LSV, LURPA, IRIT, LIRMM, LAAS LRI, LIP6, CRAN, LORIA, LISAE, LABRI, INRIA, IRISA, LAMSADE, IRCCyN
  • ENSEA, ENS Université d'Angers, SUPELEC, ENSM, ENSEEIHT, EC-Lille, EISTI, Telecom Paris, INSA Lyon, Université de Savoie, Université de Lille, SUPAERO, INPG, HDS, ESIEE, ENSEM, UTBM, ACTIA, UHA
  • EDF, ONERA, CEA

Fonctionnement

Réunions, conférences et colloques

La fréquence des journées scientifiques organisées et animées par l'AFSEC est d'environ 4 par an. Certaines de ces journées ont été et seront co-organisés avec d'autres groupes tel que le groupe Réseau de Petri.

De 2007 à 2009, AFSEC a participé à l'organisation de la conférence FORMATS'08 (Formal Modelling and Analysis of Timed Systems) et MSR'09 (Modélisation des systèmes réactifs).

AFSEC vient de publier en 2008 un traité de la collection IC2 d'Hermès, édité sous le nom "Approches formelles des systèmes embarqués communicants" dont les contributeurs sont issus de la communauté AFSEC en France mais aussi de chercheurs étrangers.

Une version en anglais vient d'être écrite faisant appel à quelques auteurs supplémentaires et va prochainement (fin 2009) paraître chez ISTE/John Wiley and Sons Inc. sous le titre "Formal Approaches for Communicating Embedded Systems".

Écoles et formations

L'AFSEC a organisé en 2007 l'école d'été temps réel ETR'07 et a soutenu l'école d'été MOVEP 2008 et la session 2009 l'école temps réel ETR'09. Ces deux écoles d'été qui sont organisées en alternance nous semblent très importantes pour la communauté AFSEC et nous souhaitons maintenir notre soutien

Portail Web et liste de diffusion

L'AFSEC dispose d'un site web : http://afsec-cnrs.org/ géré de façon répartie par WordPress. Ce site rassemble un certain nombre d'informations, ainsi qu'une liste de diffusion : afsec@afsec-cnrs.org, sur laquelle transite de nombreuses annonces de la communauté. De plus les annonces d'appels à projets que nous diffusons sur le site de l'AFSEC sont une incitation à construire des projets que nous proposons d'accentuer en effectuant un bilan le plus exhaustif possible des projets nationaux et européen en cours (dans les thèmes de l'AFSEC). A l'occasion de la conférence MSR (Modélisation des systèmes réactifs) que nous organisons en novembre 2009 nous souhaitons animer une session spécifique sur ce thème.

Collaborations

L'AFSEC est une action transversale inter GDR principalement impliquée dans les GDR ASR (GDR de tutelle), MACS et GPL. Des actions communes ont régulièrement été organisées avec le GDR MACS (journée commune avec le groupe réseau de Petri ou encore journée Outil) et l'AFSEC a participé aux journées du GDR GPL, d'une part en organisant une journée spécifique AFSEC et d'autre part en participant au Workshop GPL.