Expression des anomaliesdans un système complexe

Pardo Étienne

Doctorant« L'Intelligence Ambiante Active dans le cadre de la Robotique d'Assistance »

Encadrants :P. Le ParcD. Espes

Pardo Étienne

Doctorant

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H

Installation type (AAL) :● plusieurs pièces ;● nombreux dispositifs

● communicants ;● au moins 1 utilisateur

● distant ou local ;● un environnement.

Situation exemple

0. Contexte 1

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H ?!

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ND

W Z

X

B

U

OY

E

H ?!

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W Z

X

B

U

OY

E

H ?!

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Déroulement

0. Contexte 2

1°) détection 2°) alerte

3°) sélection 4°) échange

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H ?!

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W Z

X

B

U

OY

E

H ?!

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ND

W Z

X

B

U

OY

E

H ?!

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W Z

X

B

U

OY

E

H

Déroulement

0. Contexte 3

3°) sélection 4°) échange

5°) réaction 5°) mode dégradé

Catégories d'anomalies

Matériel Logiciel

Activité

Réseau Fonctionnement

0. Contexte 4

Plan

➢ Définition des anomalies• Traitement des anomalies• Travail réalisé• Travaux en cours

. Plan 5

Ce que l'on appelle couramment :

faute, défaut, erreur, problème…

Une anomalie, c'est :

un effet anormal affectant

des composants d'un système.

Anomalie :définition

1. Définition 6

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H

Système :● sujet d'étude ;● baigne dans l'environnement ;● découpé en composants.

Sur-système :● système + environnement.

Sous-système :● partie du système.

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H

PC

Système :définition

Un effet affectantdes composantsd'un système.

1. Définition 7

● NœudÉlément « du système » ayant un rôle dans la description du système

● RessourceÉlément « de l'environnement » pouvant être utilisé

Composant :taxinomie

● InformationÉlément « du système » pouvant être dupliqué et/ou altéré

● AutoritéÉlément régissant les possibilités d'actions d'un nœud

Un effet affectantdes composantsd'un système.

1. Définition 8

● Cause● Composant (isolé)

existence, arrêt, évolution, malveillance, propagation

● Système (global)conflit, connectivité, environnement, malveillance, élévation

● Conséquence● QoS/QoE

déviation, violation● Action / Opération

échec, interdiction, imprévision

● Communicationabsence, apparition, altération

● Composantabsence, apparition, altération, échec

Cause et conséquence :taxinomie

Un effet affectantdes composantsd'un système.

1. Définition 9

Plan

✔ Définition des anomalies➢ Traitement des anomalies• Travail réalisé• Travaux en cours

. Plan 10

2 actions visées :

1) Mitiger

2) Corriger

4 étapes élémentaires :

1) Détecter

2) Avertir

3) Analyser

4) Réagir

Observations / Méthodologie

2. Traitement 11

4 étapes élémentaires :

1) Détecter

2) Avertir

3) Analyser

4) Réagir

Observations / Méthodologie

2. Traitement 11

Résolution

2

4

3

Avertir

● Communication adaptée à la situation● Découverte● Mise à jour● Terminaison

● Qui, quoi, où, quand, comment, combien, pourquoi ?

Proposition● Message d'alerte

1) En-tête2) Rapport3) Analyse

● Ontologie reposant sur les taxinomies

Résolution

2. Traitement 12

Analyser

● Manipulation d'information

● Prise de décision● Enrichissement de la

connaissance de la situation

Proposition● Utilisation de plusieurs

systèmes experts ensembles

● Système expert● RBR, CBR, MBR…

contexte

base dedonnées

raisonneur

décision

Résolution

2. Traitement 13

Réagir

● Actions pour résoudre l'anomalie● correction (mode normal)● mitigation (mode dégradé)

Proposition● Procédure :

● action définie parmi un panel

● Action résultante d'une analyse● entraînant une nouvelle alerte

ou une confirmation

Résolution

2. Traitement 14

Plan

✔ Définition des anomalies✔ Traitement des anomalies➢ Travail réalisé• Travaux en cours

. Plan 15

UI service context

middleware

reliability

FI

TTE

LDDI remote

FT

ED

Gestion desanomalies

Résiliance

Détection

Test

Réseau

● Projet FP7● Plateforme de

référence pour l'AAL● Vise à être un standard

● Modulaire● Architecture orientée

service● Seul le rôle importe

UNIVERsal open platform and referenceSpecification for Ambiant Assisted Living

https://github.com/universAAL

Middleware

3. Travail réalisé 16

● Expression de l'anomalie● Ontologie, Taxinomie● Messages d'alerte

● En-tête, Rapport, Analyse

● Prototype reposant sur universAAL● Centré sur l'anomalie

● Travail en cours● N-Layers● Procédures

✔ Reprise dynamique de services

Réalisation

3. Travail réalisé 17

Plan

✔ Définition des anomalies✔ Traitement des anomalies✔ Travail réalisé➢ Travaux en cours

. Plan 18

● Chaque S.E. enrichit le contexte

● Nécessite une gestion des droits pour filtrer le contexte

● Lie l'ajout à son contexte

S.E.1 +A

S.E.2 +B

S.E.3 +C

contexte

S.E.4 +D

S.E.5 +E

S.E.6 +F

A

B

C

D

E

FSystème expert N-Layer

4. Travaux en cours 19

Contexte @F

Contexte @E

Contexte @D

Contexte @C

Contexte @B

Contexte @A

● Nécessite de définir TOUTES les opérations pertinentes

● Complexe ; repose beaucoup sur le développeur

ND

W Z

X

B

U

OY

E

H

1) U : « D ? Recommence. » D : « Échec… »

2) U : « D ? Redémarre. » D : « Échec… »

3) U : « D ? Réinitialise. » D : « Échec… »

4) U : « D ? Arrête-toi. »5) U : « H ? Effectue les services de D. » H : « En cours… »

Langage orienté procédures

4. Travaux en cours 20

Plan

✔ Définition des anomalies✔ Traitement des anomalies✔ Travail réalisé✔ Travaux en cours

. Plan 21

● Evaluation & Comparison of Fault-Tolerant Software Techniques● John Hudak, Byung-Hoon Suh, Dan Sieworek, Zary Segall● IEEE Transactions on Reliability, Volume 42, Issue 2, June 1993

● Follow-up Analysis of Mobile Robot Failures● Jennifer Carlson, Robin R. Murphy, Andrew Nelson● IEEE International Conference on Robotics and Automation, Proceedings, 2004

● A Multi-Perspective Taxonomy for Systematic Classification of Grid Faults

● Jürgen Hofer, Thomas Fahringer● 8th IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid, 2008

● A Robot Fault-tolerance Approach Based on Fault Type● Bingu Shim, Beomho Baek, Suntae Kim, Sooyong Park● 9th International Conference on Quality Software, 2009

● Fault Tolerance in Commercial Computers● Daniel P. Siewiorek● Computer, Volume 23, Issue 7, July 1990

Référencestaxinomie

5. Références 20

● A Policy Enforcement Framework for Ubiquitous Computing Applications

● Ioannis Panagiotopoulos, Lambrini Seremeti, Achilles Kameas● 5th FTRA International Conference on Multimedia and Ubiquitous Engineering, 2011

● HyCoRE: Towards a Generalized Hierarchical Hybrid Context Reasoning Engine

● Bridget Breamon, Mohan Kumar● IEEE, 2010

● An Ontology-Based Hybrid Approach to Activity Modeling for Smart Homes

● Liming Chen, Chris Nugent, George Okeyo● IEEE Transactions on Human-Machine Systems, Février 2014

Référencessystème expert

5. Références 20

● A Failure-to-Safety "Kyozon" System with Simple Contact Detection and Stop Capabilities for Safe Human-Autonomous Robot Coexistence

● Kazutsugu SUITA, Yoji YAMADA, Nuio TSUCHIDA, Koji IMAI, Hiroyasu IKEDA, Noboru SUGIMOTO

● IEEE International Conference on Robotics and Automation, Proceedings, 1995

● Awesomely Bad Ideas: Teaching a Robot to Sword Fight● Evan Ackerman, Tobias Kunz● IEEE Spectrum, 13 May 2011

Référencesdivers

5. Références 20

Questions?