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RÉSUMÉ
Les systèmes mécatroniques sont de plus en plus complexes. Ils induisent par voie de conséquence de multiples défaillances. La sécurisation de ces systèmes vise à combattre ces erreurs et à tenter d'en limiter le risque. Cet article s'intéresse à l'aspect application logicielle, dont la sécurité passe par la maîtrise de la qualité. Sont présentées quelques techniques de programmation tolérante (redondance, détection d'ereurs ou programmation défensive). Les fautes sont souvent dues au caractère artisanal de la réalisation d'une application logicielle, et l'utilisation d'outils d'un environnement de développement ne retire pas au logiciel sa complexité intrinsèque.
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Jean-Louis BOULANGER : Docteur en science de l'informatique - Évaluateur-Certificateur
INTRODUCTION
Dans cette seconde partie [BM 8071] sur la sécurisation des systèmes mécatroniques, nous nous intéressons à l'aspect « application logicielle » (composante informatique). Le risque lié à l'architecture matérielle (composante électronique) ayant été traité dans la première partie [BM 8 070]. Pour ce qui concerne les concepts de base et les normes applicables à la sécurisation des systèmes mécatroniques, le lecteur se reportera également en [BM 8 070].
La sécurité d'une application logicielle passe principalement par la maîtrise de la qualité (évitement et élimination des fautes). Nous présentons :
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les principes de la maîtrise de la qualité (ISO 9001:2000) ;
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quelques techniques de programmation tolérante (la redondance, la détection d'erreur ou la programmation défensive) ;
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l'apport des méthodes formelles.
La réalisation d'une application logicielle est actuellement une activité à la portée de tous. La mise à disposition d'environnements de développement (Case Tools , cf. [Doc. BM 8 070]), proposant la modélisation, des vérifications et la génération automatique de code, a grandement simplifié le développement d'une application logicielle. Mais la principale particularité du logiciel est la présence de fautes (bug ). Ces fautes peuvent être systématiquement exécutées et leur présence est due au caractère artisanal de la réalisation d'une application logicielle. L'utilisation d'environnements de développement donne l'impression d'industrialiser la réalisation d'une application logicielle mais il n'en est rien. En effet, les outils d'un environnement de développement sont développés classiquement et leur utilisation a tendance à faire oublier la complexité intrinsèque du logiciel au travers de représentations graphiques plus ou moins claires. La présence de fautes est un fait et il faut soit les accepter, soit les gérer, soit les corriger.
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Défaillance logicielle
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5. Synthèse et conclusion
Il ne faut pas oublier qu'une application logicielle est un objet complexe produit au travers d'un processus artisanal et qu'au final elle contient des défauts. Toutes les techniques de sécurisation (redondance, programmation défensive, reprise…) ont pour effet d'augmenter la complexité et la seule pratique raisonnable reste la maîtrise de la qualité de la réalisation de l'application logicielle. Cette maîtrise de la qualité passe par :
-
la définition d'un référentiel qualité (pré-établi) ;
-
la formation à ce référentiel (compétence) ;
-
l'application systématique et le contrôle (amélioration).
L'introduction des méthodes formelles est un progrès récent qui a permis d'identifier des défauts dès la phase de spécification et de garantir que le code produit respecte des propriétés qui peuvent être liées à des exigences fonctionnelles et/ou à des exigences non fonctionnelles mais liées à la sécurité du système mécatronique (comme, par exemple, garantir la non-collision entre deux convois ferroviaires).
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BIBLIOGRAPHIE
-
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-
(2) - BALEANI (M.), FERRARI (A.), MANGERUCA (L.), PERI (M.), PEZZINI (S.) - Fault-tolerant platforms for automotive safety critical applications. - Proceedings of the 2003 international conference on Compilers, architecture and synthesis for embedded systems, p. 170-177 (2003).
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(3) - BIED-CHARRETON (D.) - Concepts de mise en sécurité des architectures informatiques. - Recherche Transports Sécurité, no 64, p. 21-36, juil.-sept. 1999.
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(5) - GEORGES (J.P.) - Principes et fonctionnement du Système d'Aide à la Conduite, à l'Exploitation et à la Maintenance (SACEM). Application à la ligne A du RER. - Revue Générale des Chemins de Fer, no 6, juin 1990.
- ...
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