Théorie des catégories pour la cohérence de modèles multi-niveaux systèmes (MBSE) et sûreté de fonctionnement (MBSA)

Category theory for consistency between multilevel system modeling (MBSE) and safety (MBSA)

• Auteur / Autrice : Julien Vidalie
• Direction : Jean-Yves Choley, Faïda Mhenni, Michel Batteux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingéniérie des systèmes complexes
• Date : Soutenance le 08/02/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale INTERFACES : approches interdisciplinaires, fondements, applications et innovation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : QUARTZ (ECS, L@RIS, LISMMA)
• Partenaire(s) de recherche : référent : CentraleSupélec (2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Kratz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre de Saqui-Sannes, Abdelfattah Mlika, Claude Baron, Antoine Rauzy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre de Saqui-Sannes, Abdelfattah Mlika

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ingénierie des systèmes

Fiabilité

Modèles multiniveaux (statistique)

Mots clés libres

Ingénierie Système

Sûreté de fonctionnement

Théorie des catégories

MBSE

MBSA

Cohérence

MBSE

MBSA

Category theory

Safety assessment

System engineering

Consistency

Résumé

La thèse s'intéresse au sujet de la cohérence des modèles d'architecture système (MBSE) et de sûreté de fonctionnement (MBSA).En effet, si ces modèles s'attachent à représenter un système à deux intentions différentes, d'un côté la représentation de son architecture, et de l'autre la validation de sa sûreté, il est nécessaire de prouver qu'ils représentent effectivement tous deux le même système, c'est-à-dire qu'ils sont cohérents l'un avec l'autre.Il existe différentes méthodologies qui cherchent à vérifier la cohérence de ces modèles ainsi qu'à les synchroniser.Dans ces travaux de thèse, nous proposons un cadre mathématique dans lequel on peut représenter ces modèles, ainsi qu'une définition de ce qu'est de manière générale une relation de cohérence.L'objectif est de proposer à travers ce cadre, une façon mathématique de représenter les méthodologies de synchronisation de modèles MBSE et MBSA, de manière à contribuer à la démonstration mathématique de l'efficacité de ces méthodes.Cette thèse est effectuée dans le cadre du projet S2C (https://www.irt-systemx.fr/projets/s2c/), projet collaboratif entre l'IRT SystemX (organisme d'hébergement de la thèse) et l'IRT St Exupery.Ce projet est réalisé en partenariat avec des entités académiques, industrielles et institutionnelles, en particulier intéressées par le domaine de l'aéronautique.

The thesis focuses on the topic of system architecture to safety analysis models consistency.Those models aim at representing a same system towards two different modeling intents, representation of the architecture and safety validation of the system.It is therefore necessary to show that both models indeed represent the same system, namely that they are consistent with each-other.There exist different methodologies that allow for consistency assertion and synchronisation of models.In this work we propose a mathematical frame within which such models can be represented, and a general definition of what is a consistency relation between such mathematical objects.This intention of this thesis is to provide means to formally represent MBSE/MBSA models synchronisation methodologies and to do mathematical proofs that such a methodology is efficient.This thesis is part of the S2C project (https://www.irt-systemx.fr/projets/s2c), which is a collaborative project between IRT SystemX and IRT St Exupery.This project is done in partnership with academic, industrial and institutional entities.