Faire progresser les systèmes cyber-physiques
Des réseaux électriques aux véhicules autonomes, de la robotique aux soins de santé, les systèmes cyber-physiques (SCP) jouent un rôle de plus en plus important dans la société. «En combinant des processus physiques avec des algorithmes informatiques et des capteurs, les systèmes cyber-physiques relient le monde physique au monde numérique et permettent aux humains et aux machines d’interagir», explique Paolo Lollini, professeur agrégé de mathématiques et d’informatique à l’université de Florence. Cependant, comme toute technologie, il arrive que ces systèmes ne fonctionnent pas comme prévu. Mais en raison de leur intégration dans le monde physique – y compris dans les infrastructures critiques – tout dysfonctionnement peut entraîner des dommages importants pour les utilisateurs et/ou l’environnement. «Les systèmes cyber-physiques sont souvent des systèmes critiques pour la sécurité et doivent donc être soumis à des processus de vérification et de validation rigoureux pour s’assurer qu’ils répondent aux spécifications et qu’ils sont en mesure de remplir l’utilisation et les objectifs prévus», ajoute Paolo Lollini. Le projet ADVANCE, financé par l’UE, y contribue.
Connecter les systèmes cyber-physiques aux processus de vérification et de validation
Le projet, qui a reçu le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a développé de nouvelles approches pour soutenir la vérification et la validation des SCP. «Notre objectif était de relier les technologies cyber-physiques émergentes aux processus actuels de vérification et de validation», explique Paolo Lollini. Pour ce faire, le projet s’est concentré sur la définition des techniques nécessaires à la collecte de données sur les propriétés d’un SCP, telles que la fiabilité, la sûreté et la sécurité. Ces travaux comprenaient des techniques basées sur des modèles, des techniques expérimentales et des techniques hybrides capables, par exemple, d’effectuer des tests robustes et d’injecter des défauts. Le projet a également développé des techniques de gestion et d’analyse des données de vérification et de validation collectées. Ce travail a fourni des techniques permettant d’améliorer la qualité et la productivité des activités d’analyse des données, de classer les défauts des logiciels et d’effectuer des analyses liées à la sécurité. «Les nouvelles méthodologies et les nouveaux outils développés dans le cadre d’ADVANCE amélioreront l’efficacité de la vérification et de la validation sur le marché des SCP, contribueront à la croissance de nouvelles entreprises et stimuleront les entreprises européennes de haute technologie», note Paolo Lollini. De nombreux résultats du projet ont été publiés dans de grandes revues internationales ou présentés lors de conférences et d’ateliers.
Former la prochaine génération d’experts en systèmes cyber-physiques
Outre ses nouvelles techniques innovantes pour la vérification et la validation des SCP, le projet a permis de former la prochaine génération d’experts en la matière. Il s’agit notamment de développer un ensemble de supports de formation qui offre une perspective cohérente sur la vérification et la validation dans les SCP actuels et émergents. Le projet a également créé l’événement ADVANCE graduate school pour les doctorants et les chercheurs en début de carrière. Cet événement de plusieurs jours a donné un aperçu des derniers défis posés par les systèmes de sécurité critiques à grande échelle, a abordé les différentes techniques développées par le projet et a traité de l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) dans la vérification et la validation des SCP basés sur l’IA. «Je suis très fier du réseau international que nous avons élaboré sur le thème de la vérification et de la validation des SCP», conclut Paolo Lollini. «En plus de permettre au projet d’atteindre ses objectifs scientifiques, la formation garantit que l’impact d’ADVANCE se poursuivra même après la fin du projet.» Certains chercheurs du projet explorent déjà d’autres possibilités d’élargir les collaborations entamées dans le cadre d’ADVANCE.
Mots‑clés
ADVANCE, systèmes cyber-physiques, réseaux électriques, véhicules autonomes, robotique, algorithmes, infrastructures critiques, vérification et validation, intelligence artificielle, IA
