Dependability in dynamic, evolving and heterogeneous systems: the CONNECT approach

International audienceThe EU Future and Emerging Technologies (FET) Project Connect aims at dropping the heterogeneity barriers that prevent the eternality of networking systems through a revolutionary approach: to synthesise on-the-y the Connectors via which networked systems communicate. The Connect approach, however, comes at risk from the standpoint of dependability, stressing the need for methods and tools that ensure resilience to faults, errors and malicious attacks of the dynamically Connected system. We are investigating a comprehensive approach, which combines dependability analysis, security enforcement and trust assessment, and is centred around a lightweight adaptive monitoring framework. In this project paper, we overview the research that we are undertaking towards this objective and propose a unifying workflow process that encompasses all the Connect dependability/security/trust concepts and models

Guided self-organisation in open distributed systems

[no abstract

Robustness and dependability of self-organizing systems: a safety engineering perspective

This paper analyses the robustness of self-organizing (engineered) systems to perturbations (faults or environmental changes). It considers that a self-organizing system is embedded into an environment, the main active building blocks are agents, one or more self-organizing mechanisms regulate the interaction among agents, and agents manipulate artifacts, i.e. passive entities maintained by the environment. Perturbations then need to be identified at the level of these four design elements. This paper discusses the boundaries of normal and abnormal behaviour in self-organizing systems and provides guidelines for designers to determine which perturbation in which part of the system leads to a failur

Vérification formelle des systèmes multi-agents auto-adaptatifs

A major challenge for the development of self-organizing MAS is to guarantee the convergence of the system to the overall function expected by an external observer and to ensure that agents are able to adapt to changes. In the literature, several works were based on simulation and model-checking to study self-organizing MAS. The simulation allows designers to experiment various settings and create some heuristics to facilitate the system design. Model checking provides support to discover deadlocks and properties violations. However, to cope with the complexity of self-organizing MAS, the designer also needs techniques that support not only verification, but also the development process itself. Moreover, such techniques should support disciplined development and facilitate reasoning about various aspects of the system behavior at different levels of abstraction. In this thesis, three essential contributions were made in the field of formal development and verification of self-organizing MAS: a formalization with the Event-B language of self-organizing MAS key concepts into three levels of abstraction, an experimentation of a top-down refinement strategy for the development of self-organizing MAS and the definition of a bottom-up refinement process based on refinement patterns.Un des défis majeurs pour le développement des Systèmes Multi-Agents (SMA) auto-organisateurs est de garantir la convergence du système vers la fonction globale attendue par un observateur externe et de garantir que les agents sont capables de s'adapter face aux perturbations. Dans la littérature, plusieurs travaux se sont basés sur la simulation et le model-checking pour analyser les SMA auto-organisateurs. La simulation permet aux concepteurs d'expérimenter plusieurs paramètres et de créer certaines heuristiques pour faciliter la conception du système. Le model-checking fournit un support pour découvrir les blocages et les violations de propriétés. Cependant, pour faire face à la complexité de la conception des SMA auto-organisateurs, le concepteur a également besoin de techniques qui prennent en charge non seulement la vérification, mais aussi le processus de développement lui-même. En outre, ces techniques doivent permettre un développement méthodique et faciliter le raisonnement sur divers aspects du comportement du système à différents niveaux d'abstraction. Dans cette thèse, trois contributions essentielles ont été apportées dans le cadre du développement et la vérification formelle des SMA auto-organisateurs: une formalisation à l'aide du langage B-événementiel des concepts clés de ces systèmes en trois niveaux d'abstraction (micro, méso et macro), une expérimentation d'une stratégie de raffinement descendante pour le développement des SMA auto-organisateurs et la proposition d'un processus de raffinement ascendant basé sur des patrons de raffinement

Auto-organisation de fragments pour la conception de processus de développement

Dans le domaine de l'ingénierie du logiciel, plusieurs méthodes ont été conçues, chacune avec ses avantages et ses inconvénients. Même s'il en existe à ce jour de nombreuses, l'expérience a montré que ces méthodes ne sont pas universelles et ne peuvent prévoir toutes les situations possibles. L'évolution actuelle des systèmes impose des modifications de plus en plus rapides et fréquentes de leurs méthodes. Certaines tentatives ont essayé d'unifier des processus de développement et leurs méta-modèles mais se sont révélées infaisables jusqu'à présent. Une autre voie explorée a été de profiter de ces nombreuses méthodes en essayant de combiner leurs caractéristiques particulières. Les travaux sur l'ingénierie des méthodes situationnelles ont cherché plus précisément à permettre la réutilisation de fragments de démarches existantes pour en construire de nouvelles mieux adaptées aux spécificités d'une situation. Cette famille d'approches a l'avantage de préserver les acquis et d'apporter également une certaine flexibilité en fournissant les moyens d'adapter une méthode aux besoins spécifiques d'une situation particulière. C'est dans ce contexte que s'est inscrit mon travail de thèse. Ma contribution dans ce domaine vise à apporter des éléments de réponses pour la conception automatique de processus composé de fragments dont les verrous sont les suivants : (i) comment sélectionner les fragments ; (ii) comment les composer pour obtenir un processus de méthode ; (iii) comment évaluer le résultat de la composition. Une première contribution essentielle de cette thèse est axée sur l'analyse des contraintes et besoins nécessaires à la composition automatique de fragments à savoir la standardisation de fragments, leur sélection et assemblage ainsi que rôle de l'utilisateur avant et pendant la composition. Ces travaux m'ont permis de proposer le système SCoRe (\textit{Self-Combining method fRagments}) qui auto-compose des fragments de méthodes à l'aide d'un système multi-agents adaptatif afin de déterminer un processus adapté et adaptable à des situations spécifiques. Son objectif est, d'une part, d'assister au maximum l'équipe de développement dans la réalisation de son projet, et, d'autre part, de s'adapter aux potentielles évolutions pendant l'exécution du processus composé. Une deuxième contribution réside dans la définition de critères et méthodes pour l'évaluation de processus existants ou résultants de la production du système multi-agent adaptatif SCoRe. L'objectif de ses évaluations est de mesurer les caractéristiques structurelles et les performances des méthodes évaluées.Software systems are becoming more and more complex. A common dilemma faced by software engineers in building complex systems is the lack of method adaptability. In the Software Engineering field, several methods have been created with advantages and drawbacks but the experience shows that existing methods are not universal and cannot answer all situations. The system evolution requires method modifications more rapid and frequent. Some researchers tried to unify metamodel. Another way explored was to take advantage of the different methods by combining their characteristics. The situational method engineering (SME) approaches focus on the in-house construction of methods for systems development which are tuned to specific situations of development projects. My work of thesis is included in this context. My main contribution aims at bringing first answers to the automatic process composition. The issues of the creation of tailored processes are the following: (i) selecting appropriate method components from a repository of reusable method components; (ii) tailoring these method components as appropriate; (iii) integrating these tailored method components to form the new situation-specific method. A first main contribution of this thesis aims at studying the ability to design process and adjust the proposed process according to the characteristics of application domain and users profile. I propose an original system called SCoRe (Self-Combined method fRagments) to automatically build a self-adaptive design process where each fragment is encapsulated in an autonomous agent. On one hand, the goal of SCoRe is to assist the designer in the choice of fragment and therefore in the definition of a process most suitable to the current situation. On the other, its goal is to react dynamically to potential modifications. A second contribution resides in the definition of criteria and methods for evaluating existing processes or processes assembled by SCoRe. The aim of these evaluations is to measure structural characteristics and performance of evaluated methods