Rapport d’avancement AMCER n° 4 : Approche d'évaluation de la sécurité des logiciels critiques basée sur le raisonnement à partir de cas. Application à la sécurité des transports ferroviaires
Résumé
La mise en service d'un nouveau système de transport ferroviaire guidé ou automatisé nécessite une analyse
approfondie de toutes les méthodes, techniques, procédures, réglementations et normes de sécurité pour garantir
que le "niveau de risque" du futur système ne présente aucun danger susceptible de compromettre la sécurité des
voyageurs. Parmi les nombreuses méthodes de sécurité mises en œuvre pour garantir la sécurité des logiciels, il
existe une méthode appelée "Analyse des erreurs et des effets de logiciels (AEEL)" ou "Software Error Effect
Analysis (SEEA)" dont l'objectif est de déterminer la nature et la gravité des conséquences des pannes
logicielles, de proposer des mesures pour détecter les erreurs et enfin pour améliorer la robustesse du
logiciel. Afin de renforcer et de rationaliser cette méthode AEEL, nous avons convenu d’utiliser des techniques
d'apprentissage automatique et en particulier le raisonnement basé sur des cas (ou Case-Based Reasoning : CBR)
afin d'assister les experts en certification dans leur tâche difficile d’évaluation de l’exhaustivité et de la
cohérence des études de sécurité des équipements logiciels critiques. L'objectif principal consiste, à partir d'un
ensemble de données sous forme de scénarios d'accidents ou d'incidents vécus sur les systèmes de transport
ferroviaire (retour d'expérience), d'exploiter par apprentissage automatique cette masse de données pour stimuler
l'imagination des experts en certification et les accompagner dans leur tâche cruciale de recherche de scénarios
d'accidents potentiels non pris en compte lors de la phase de conception d'un nouveau logiciel critique.
L'originalité de l'outil développé réside non seulement dans sa capacité à modéliser, capitaliser, pérenniser et
diffuser l'expertise en AEEL, mais il représente la première recherche sur l'application du CBR au SEEA. En
effet, dans le domaine du transport ferroviaire, il n'existe pas actuellement des outils logiciels d'aide aux AEEL
basés sur des techniques d'apprentissage automatique et en particulier basés sur le CBR.