Monitoring et diagnostic des exigences des systèmes auto-adaptatifs

Abstract

Les systèmes auto-adaptatifs sont capables d'assurer leurs fonctionnements d'une façon autonome et de changer leurs comportements en réponse aux variations de leurs environnements d’exécution. Le mécanisme d’auto-adaptation consiste en une boucle de rétroaction par laquelle les sorties du système sont surveillées et une action de compensation est prise si le système ne remplit pas sa fonction. Cette capacité d’auto-adaptation donne lieu à une grande autonomie et variété. Cependant, plus l'autonomie et la capacité d'adaptation sont grandes, plus le système devient complexe. Au cours de la dernière décennie, les capacités auto- * de ces systèmes se sont améliorées. Cependant, le corpus des connaissances existant est loin d’être suffisant pour répondre au changement de l’environnement d’exécution et à l’évolution dynamique des exigences. D’autant plus qu’il est toujours difficile de faire accepter cette technologie qui nécessite de la confiance - ce qui est difficile à cerner et qui est rapidement éliminée si certains types de ces systèmes échouent. Le monitoring de la satisfaction des exigences à l’exécution et idéalement, le diagnostic des non-conformités aux exigences sont les clés pour rendre ces systèmes plus robustes aux changements inattendus et les faire évoluer avec une grande capacité d’autonomie. Cette thèse propose un cadre logiciel de monitoring d’exigences dédié aux systèmes auto-adaptatifs. Le cadre logiciel définit une méthodologie de spécification d’exigences pour simplifier la tâche de la spécification et assurer la cohérence des exigences spécifiées. Cette méthodologie définit la variabilité de l’environnement d’exécution, la variabilité des stratégies d’adaptation du système cible en termes de buts et d’opérations, ainsi que les interrelations entre eux à l’aide des claims et des soft-dépendances. En temps réel, le fonctionnement du monitoring est assuré par quatre processus : un monitoring du système cible et de son environnement d’exécution, une analyse de la satisfaction des exigences en cas de changement, un diagnostic des exigences en cas de non-conformités détectées et enfin une planification des configurations optimales pour réconcilier le système avec ses buts. Un prototype a été développé pour concrétiser le raisonnement du monitoring et mener à bien une évaluation empirique de notre approche. Cette évaluation a porté sur deux cas d’études. Le résultat a démontré l’expressivité de l’approche et sa performance en termes de temps d’exécution et de passage à l’échelle.