Of Models, Rationales and Prototypes: Studying Designer Needs in an Airborne Maritime Surveillance Drawing Tool to Support Audio Communication

International audienceIn this work, we seek to understand the needs of interaction designers involved in industrial system engineering processes. While current research offers a set of methods and tools for them, we believe that more empirical user studies focusing on designers are needed, in particular to support how model-based activity analysis may inform their decisions. Our designers’ need analysis is conducted through participatory design and contextual inquiry, and applied through a real use-case project: a distributed tactile tool for airborne maritime surveillance. Thanks to this study, we report on our insights on the usability problems and needs related in particular to scenario-based modeling, model-based design rationales and design-based model refinement

Contribution à la formalisation des propriétés graphiques des systèmes interactifs pour la validation automatique

International audienceDans la plupart des secteurs, les systèmes d'aujourd'hui sont interactifs et disposent d'in-terfaces graphiques sophistiquées. A notre connaissance, il existe peu d'études sur la vérifi-cation des propriétés spécifiques de la scène graphique des interfaces homme-machine et en particulier sur celles liées à la visibilité des composants graphiques par l'utilisateur humain. Dans ce papier, nous introduisons notre formalisme permettant de spécifier certaines proprié-tés des composants graphiques, dans l'objectif de réaliser à terme un outillage de validation automatique de ces propriétés. Nous illustrons l'usage de ce formalisme pour des propriétés extraites d'une norme décrivant un instrument critique présent dans les cockpits d'avions com-merciaux. Nous avons développé une version complètement fonctionnelle de cet instrument au moyen de Smala, un langage interactif de haut niveau produit par notre équipe. Cela nous permet de montrer la manière dont nous envisageons les opérations de validation formelle automatique de propriétés graphiques de tels systèmes

Former les futurs concepteurs de systèmes Homme-Machine complexes

L'ingénierie des systèmes homme-machine implique la définition des besoins des utilisateurs en tant qu'éléments de l'architecture du système. Or l'analyse des pratiques industrielles dans la conception des systèmes complexes met en évidence des problèmes dans la prise en compte de l'utilisateur. Ces problèmes semblent insuffisamment traités par l'apport de cours d'analyse du besoin ou de conception d'IHM. En tant que formateurs de futurs concepteurs de systèmes homme-machine complexes, nous proposons une réponse à ces problèmes par la définition d'un nouvel enseignement en ingénierie des systèmes hommemachine complexes. Cet article présente la conception de cet enseignement, issue d'une réflexion sur les disciplines de l'analyse fonctionnelle, la conception participative et l'approche orientée objet, et menée à la lumière de quatre exigences : définir l'usage, susciter la co-évolution besoin-solution, définir de façon exhaustive les caractéristiques techniques, formaliser les besoins

xFFBD: towards a formal yet functional modeling language for system designers

Although the eFFBD formalism dates back to the 1990s (or even, in a simplified form, the 1950s), it seems that it is still not as much used by the Systems Engineering community as it could. Indeed, eFFBD is a modeling language focusing on functional paradigm i.e. allowing functional and behavioral modeling and reasoning about a system. Currently, it is often confronted or compared to other languages such as SysML for activity modeling (activity diagrams) based on object paradigm. This paper aims to demonstrate the interest and the potential advantages for systems designers, like most of the discipline-oriented designers to dispose of an enriched (conceptually and semantically) eFFBD modeling language called here xFFBD. This has to be a credible framework for modeling, communicating and reasoning about complex systems. After shortly recalling the history, the key concepts and capabilities of eFFBD, this paper compares eFFBD with other formalisms considered here as relevant for the study, Petri nets and SysML. Several leads are then identified and discussed in order to improve the eFFBD language and to provide a first draft version of xFFBD specification

Overcoming challenges on an international project to advance systems engineering

The Body of Knowledge and Curriculum to Advance Systems Engineering (BKCASE) project's dual product development cycle spanned a three‐year period from the September 2009 to December, 2012. During this timeframe, BKCASE authors met quarterly at various locations, primarily in various regions of the United States, but also in Stockholm, Sweden; Toulouse, France; London, England; and Rome, Italy (BKCASE, 2009–2019). The team successfully worked through challenges and differences to produce The Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK) wiki and a Graduate Reference Curriculum for Systems Engineering (GRCSE) publication. This article is a collection of personal stories from the team members that focus on overcoming obstacles to successfully produce the final published products

Formal Verification of Graphical Properties of Interactive Systems

International audienceCritical systems, particularly aeronautical systems, contain newly highly interactive devices: for example, the new generation cockpits use sophisticated electronics. They are driven by complex reactive software applications able to react to various kinds of inputs and to provide a representation of their internal state. In this context, the certification processes described in DO-178C and in DO-333 give an important place to formal verification of the requirements of these systems. Many formal methods have been proposed for this verification. However properties related to the graphical elements of these systems like position, overlapping, color, etc. have not received the same attention as others like safety, liveness, reachability or boundary ones. In this paper, we propose an original approach based on deductive verification to check graphically oriented requirements. On the basis of a semantic of reactive applications based on the weakest precondition calculus, we propose an algorithm for the verification of graphical requirements. This algorithm is developed in the context of Smala/Djnn: an environment for developing interactive systems. We illustrate our approach on the Traffic alert and Collision Avoidance System (TCAS), an aeronautical case study, and some of its graphical requirements

A Controlled Experiment on using Cognitive Work Analysis for System Engineering definition process

International audienceThis paper describes an experiment about the relevance of using Cognitive Work Analysis (CWA) to improve the system definition process. CWA is a method for analyzing complex sociotechnical systems from a cognitive point of view. We submitted a set of exercises involving some specification tasks to a group of professional system engineers, some were asked to build on CWA data, while others to rely on some classical method results (Hierarchical Task Analysis). Beyond the results obtained from this specific experiment, this paper aims at demonstrating that controlled experiments are not only possible but also relevant in system engineering field

Le projet international BKCASE : body of knowledge and curriculum to advance systems engineering

International audienceCet article présente le projet BKCASE (Body of Knowledge and Curriculum to Advance Systems Engineering) dont le but est d'élaborer un référentiel d'ingénierie de système, international et reconnu par les communautés industrielle et académique. Ce référentiel réunit deux ouvrages majeurs et leurs annexes : *Un corpus des connaissances : le Systems Engineering Body of Knowledge - SEBoK ; le document synthétise les connaissances regroupées en domaines (Knowledge Areas - KA) et pointe les références existantes (livres, articles, sites web). *Un programme d'enseignement / curriculum : le Graduate Reference Curriculum in Systems Engineering - GRCSE ; le document contient une structure de programme de formation, des recommandations pour les pré-requis, les connaissances à enseigner, mais ne contient pas de contenu précis de cours ; il est cohérent avec le SEBoK et fait référence aux domaines de connaissances KA. Ce projet international d'une durée de trois ans, qui a démarré fin 2009 pour prendre fin en 2012, regroupe plus d'une cinquantaine de spécialistes issus des cinq continents et provenant de l'industrie, de l'enseignement et de la recherche. Le projet semble prometteur puisque la première version du SEBoK, interne au projet, contient 16 chapitres, 650 pages, plus de 700 références de livres, articles et sites web

Une étude des besoins des concepteurs en ingénierie des systèmes interactifs. Le cas du système de surveillance maritime du projet Medusa

Journée de la Recherche ENACDans la cadre du projet Medusa, nous avons analysé les besoins des concepteurs dans un processus d'ingénierie de systèmes interactifs. Pour adapter les processus d'ingénierie classiques aux processus d'ingénierie des systèmes interactifs complexes, il faut prendre en compte des besoins de validation précoce auprès des utilisateurs, et des besoins de maintien de la cohérence des informations associées aux différentes étapes du processus, en particulier dans le cas d'approches mixtes basées à la fois sur les modèles et sur les scénarios. L'analyse des besoins des concepteurs que nous présentons ici est conduite selon les principes de la conception participative et de l'enquête contextuelle, et elle est appliquée à un processus de conception réel, un outil de surveillance maritime. A travers cette étude, nous avons pu analyser les besoins et les problèmes d'utilisabilité 1) de la modélisation à partir de scénarios, 2) des design rationales utilisant les modèles, et 3) du raffinement de modèles à partir de questions de conception

Anticipating Integration, Verification and Validation

International audienc