Safety monitoring for autonomous systems : interactive elicitation of safety rules

Autor: Masson, Lola
Přispěvatelé: Équipe Tolérance aux fautes et Sûreté de Fonctionnement informatique (LAAS-TSF), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier), Jérémie Guiochet, Hélène Waeselynck (co-directrice), STAR, ABES, Université Paul Sabatier - Toulouse III, Hélène Waeselynck, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Cryptography and Security [cs.CR]. Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier), 2019. English
Performance [cs.PF]. Université Paul Sabatier-Toulouse III, 2019. English. ⟨NNT : 2019TOU30220⟩
Popis: An active safety monitor is an independent mechanism that is responsible for keeping the system in a safe state, should a hazardous situation occur. Is has observations (sensors) and interventions (actuators). Safety rules are synthesized from the results of the hazard analysis, using the tool SMOF (Safety MOnitoring Framework), in order to identify which interventions to apply for dangerous observations values. The safety rules enforce a safety property (the system remains in a safe state) and some permissiveness properties, ensuring that the system can still perform its tasks. This work focuses on solving cases where the synthesis fails to return a set of safe and permissive rules. To assist the user in these cases, three new features are introduced and developed. The first one addresses the diagnosis of why the rules fail to fulfill a permissiveness requirement. The second one suggests candidate safety interventions to inject into the synthesis process. The third one allows the tuning of the permissiveness requirements based on a set of essential functionalities to maintain. The use of these features is discussed and illustrated on two industrial case studies, a manufacturing robot from KUKA and a maintenance robot from Sterela.
Un moniteur de sécurité actif est un mécanisme indépendant qui est responsable de maintenir le système dans un état sûr, en cas de situation dangereuse. Il dispose d'observations (capteurs) et d'interventions (actionneurs). Des règles de sécurité sont synthétisées, à partir des résultats d'une analyse de risques, grâce à l'outil SMOF (Safety MOnitoring Framework), afin d'identifier quelles interventions appliquer quand une observation atteint une valeur dangereuse. Les règles de sécurité respectent une propriété de sécurité (le système reste das un état sûr) ainsi que des propriétés de permissivité, qui assurent que le système peut toujours effectuer ses tâches. Ce travail se concentre sur la résolution de cas où la synthèse échoue à retourner un ensemble de règles sûres et permissives. Pour assister l'utilisateur dans ces cas, trois nouvelles fonctionnalités sont introduites et développées. La première adresse le diagnostique des raisons pour lesquelles une règle échoue à respecter les exigences de permissivité. La deuxième suggère des interventions de sécurité candidates à injecter dans le processus de synthèse. La troisième permet l'adaptation des exigences de permissivités à un ensemble de tâches essentielles à préserver. L'utilisation des ces trois fonctionnalités est discutée et illustrée sur deux cas d'étude industriels, un robot industriel de KUKA et un robot de maintenance de Sterela.
Databáze: OpenAIRE
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