Vérification et validation de systèmes automatisés complexes
Les conséquences des défaillances des systèmes hautement automatisés peuvent être graves, engendrant souvent des résultats catastrophiques. À mesure que ces systèmes gagnent en complexité et deviennent davantage interconnectés, l’émergence de propriétés imprévues exige une vérification et une validation (V&V) méticuleuses. La complexité de la V&V en fait toutefois un processus long et coûteux. Le projet VALU3S, financé par l’UE qui s’est achevé en juillet 2023, a joué un rôle essentiel dans l’évaluation des méthodes et des outils de V&V de pointe pour les systèmes automatisés dans divers secteurs, notamment l’automobile, l’agriculture, les soins de santé, l’aérospatiale, les chemins de fer, l’automatisation industrielle et la robotique.
Renforcer la sécurité et la sûreté
VALU3S s’était fixé pour objectif de concevoir un cadre multi-domaines qui réponde à ces complexités croissantes en mettant en œuvre, en améliorant et en évaluant les méthodes et les outils de vérification et de contrôle, qualifiant et quantifiant ainsi les aspects liés à la sûreté, à la sécurité et à la protection de la vie privée. En utilisant des démonstrateurs présentant des exigences spécifiques en matière de sécurité, de cybersécurité et de respect de la vie privée dans ces différents domaines, VALU3S entendait rationaliser le processus de V&V et, par conséquent, réduire le temps et les dépenses consacrés à la vérification et à la validation des systèmes automatisés. Selon Behrooz Sangchoolie, coordinateur du projet VALU3S, deux résultats marquants du projet se distinguent particulièrement. Tout d’abord, plus de 40 outils distincts de V&V ont été mis en œuvre, améliorés et évalués. Ces outils ont joué un rôle essentiel dans la réalisation de l’objectif principal qui consistait à réduire le temps et les coûts associés à la vérification et à la validation des systèmes automatisés au regard des exigences de sûreté et de cybersécurité. Ensuite, la création du référentiel VALU3S basé sur le web a servi de pierre angulaire. «Le référentiel contient des pointeurs vers certains des résultats clés générés par le projet, par exemple les méthodes et outils de V&V améliorés, les résultats de l’évaluation liés aux cas d’utilisation du projet, ainsi que les modèles de flux de travail de V&V générés à l’aide du langage de modélisation de la vérification et de la validation (VVML) développé au cours du projet», ajoute Behrooz Sangchoolie.
Démystifier les processus de V&V
L’un des principaux défis consistait à harmoniser les activités de V&V dans des domaines dont les niveaux de maturité variaient selon les processus de V&V. Ce défi s’est toutefois transformé en force, permettant au projet de combiner des connaissances provenant de différents processus de V&V spécifiques à un domaine. «Un nombre considérable de méthodes et d’outils développés dans le cadre du projet ont également été appliqués à des cas d’utilisation proposés par certains des partenaires industriels du projet. Nous nous sommes ainsi assurés que les solutions proposées dans le projet trouvent des applications concrètes», souligne Behrooz Sangchoolie. Treize cas d’utilisation issus de six domaines distincts ont constitué le cœur des démonstrateurs du projet. L’application des technologies développées dans ces cas d’utilisation a permis de dévoiler plus de 20 démonstrateurs lors de l’événement final du projet. Le projet a réussi à structurer les composants et les éléments nécessaires aux processus de V&V à partir d’un cadre de V&V à huit dimensions. Ce schéma directeur a permis de délimiter clairement les éléments essentiels requis pour des procédures de V&V efficaces.
Vérification dans les règles de l’art
Bien que le projet VALU3S ait permis de réaliser des progrès considérables dans le domaine des méthodologies de V&V, d’autres pistes d’exploration existent. Les projets futurs porteront notamment sur l’amélioration des outils de V&V par des modèles d’apprentissage automatique de pointe, le ciblage de pratiques respectueuses de l’environnement dans les activités de V&V, la transformation du référentiel VALU3S en une plateforme de référence pour les parties prenantes de la V&V et la contribution à la formation des futurs ingénieurs et praticiens dans le domaine. Le projet inaugure néanmoins un paysage plus efficace, plus rentable et plus sûr pour les systèmes hautement automatisés dans de nombreuses industries.
Mots‑clés
VALU3S, systèmes automatisés, sécurité et sûreté, cadre multi-domaines, vérification et validation
