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52 results on '"Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE)"'

1. Deriving metrics for software architectures from the 'protected entry points' security patterns

Author

Buitrago, Monica, Borne, Isabelle, Buisson, Jeremy, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Centre de Recherche de l'École de l'air (CReA), Armée de l'air et de l'espace, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), and Ecoles de St-Cyr Coëtquidan

Subjects
Security by design, Software architecture, Case study, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Security metrics, Security patterns
Abstract

International audience; Deciding, as early as the software architecture is designed, whether the resulting system will be secure is challenging. We propose three metrics inspired by a security-related design pattern in the structural architecture model, the "protected entry points" pattern. We evaluate these metrics on the real-life Bitwarden web client and server, as well as a synthetic system.

Published
2023

2. Vers la sécurité dans un environnement opérationnel collaboratif dynamique

Author

Alquié, Didier, Belloir, Nicolas, Buisson, Jérémy, Touseau, Lionel, Centre de recherche des écoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer] (CREC), Ecoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer], Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Réseaux et algorithmique opportunistes (CASA), and RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES (IRISA-D2)

Subjects
collaboration non anticipée, système collaboratif, [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], contrôle d'accès basé attributs, Chiffrement basé attributs
Abstract

International audience; In this article, we consider systems in which the collaborating systems and their interactions cannot be anticipated at design nor deployment time. Indeed, the systems have to respond to operational environments that are in fact dynamic. An access control must grant communications between systems even if all the systems were not prealably identified, while, at the same time, it must deny any aimless or suspect access. Namely, access control must take into account the operational context when decisions are made. In this paper, we aim at outlining how the current state of the art addresses this challenge, as well as emphasizing some of the research questions that remain open.; Dans cet article, nous considérons un environnement opérationnel dynamique, tel que les collaborations entre les systèmes ne peuvent être pleinement anticipées dès la conception et le déploiement du système. Il convient donc, tout en permettant des interactions entre des systèmes pas forcément pré-identifiées, d'empêcher d'éventuels intrus d'accéder illégitimement aux systèmes participant à l'opération. Pour ce faire, nous envisageons d'étudier comment le contrôle d'accès peut contextualiser les requêtes, au regard de la situation opérationnelle, afin d'automatiser le droit et le besoin d'en connaître. Dans cet article, nous présentons une introduction au chiffrement basé attributs et l'ébauche des travaux que nous projetons.

Published
2022

3. Model-Driven Engineering as the Interface for Tactical Operation Order of Mixed Robot/Human Platoons

Author

Jeremy Buisson, Nicolas Belloir, Lionel Touseau, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Réseaux et algorithmique opportunistes (CASA), RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES (IRISA-D2), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
Computer science, Interface (Java), [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 020204 information systems, Operations order, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Robot, Model-driven architecture, computer, Simulation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, computer.programming_language
Abstract

International audience

Published
2022

4. Using the architecture of Socio-Technical System to analyse its vulnerability

Author

Perrotin, Paul, Belloir, Nicolas, Sadou, Salah, Hairion, David, Beugnard, Antoine, Département Informatique (IMT Atlantique - INFO), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Naval Group, Equipe Processes for Safe and Secure Software and Systems (Lab-STICC_P4S), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Recherche de l'Ecole Navale (IRENAV), Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Centre de recherche des écoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer] (CREC), Ecoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer], and Université de Bretagne Sud (UBS)

Subjects
cybersecurity, Human vulnerability, vulnerability propagation, [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], human models, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation
Abstract

International audience; Today, most complex and large systems, such as healthcare systems, integrate the physical and human aspects of computing and networking. They constitute a system of systems with a socio-technical part. The human element is nowadays one of the most important attack vectors in the context of systems of systems (SoS). In this context, the estimation of the impact of human vulnerability on these systems enables for a more secure design and for an integration of the system development cycle with security concerns. This approach is known as “security by design”. To improve the resilience of these SoS with respect to the vulnerability that humans bring, it is necessary to be able to estimate the impact that an individual can have on the system. In this article, we present an approach that enables to assess the impact of human vulnerability on a SoS composed of humans, which in this case will be a social technical system (STS). We propose to use behavioral models to model the propagation of a human vulnerability in a STS. We propose to use different models in order to capture the plurality of attacks on STS.

Published
2022

5. A Conceptual Characterization of Fake News: A Positioning Paper

Author

Nicolas Belloir, Wassila Ouerdane, Oscar Pastor, Émilien Frugier, Louis-Antoine de Barmon, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), CentraleSupélec, and Universitat Politècnica de València (UPV)

Subjects
Fake News, Explainable Artificial Intelligence, Conceptual Modeling, ComputingMilieux_LEGALASPECTSOFCOMPUTING, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], [INFO.INFO-SI]Computer Science [cs]/Social and Information Networks [cs.SI]
Abstract

International audience; Fake News have become a global phenomenon due to its explosive growth, particularly on social media. How to identify fake news is becoming an extremely attractive working domain. The lack of a sound, well-grounded conceptual characterization of what exactly a Fake news is and what are its main features, makes difficult to manage Fake News understanding, identification and creation. In this research we propose that conceptual modeling must play a crucial role to characterize Fake News content in a precise way. Only clearly delimiting what a Fake News is, it will be possible to understand and managing their different perspectives and dimensions, with the final purpose of developing any reliable framework for online Fake News detection as much automated as possible. This paper discusses the effort that should be made towards a precise conceptual model of Fake News and its relation with an XAI approach.

Published
2022

6. A novel approach for Software Architecture Product Line Engineering

Author

Mohamed Lamine Kerdoudi, Tewfik Ziadi, Chouki Tibermacine, Salah Sadou, Models And Reuse Engineering, Languages (MAREL), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), ArchWare, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Mohamed Khider de Biskra (BISKRA), Modélisation et Vérification (MoVe), LIP6, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
Software Architecture, Hardware and Architecture, Software Architecture Product Line, SPLE, Software Architecture Recovery, Component/Service-based Software, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Software, BUT4Reuse, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Information Systems
Abstract

International audience; A large software system exists in different forms, as different variants targeting different business needs and users. This kind of systems is provided as a set of "independent" products and not as a "single-whole". Developers use ad-hoc mechanisms to manage variability. We defend a vision of software development where we consider an SPL architecture starting from which the architecture of each variant can be derived before its implementation. Indeed, each derived variant can have its own life. In this paper, we propose a novel approach for Software Architecture Product Line (SAPL) Engineering. It consists of, i) a generic process for recovering an SAPL model which is a product line of "software architectures" from large-sized variants. ii) a forward-engineering process that uses the recovered SAPL to derive new customized software architecture variants. The approach is firstly experimented on thirteen Eclipse variants to create a new SAPL. Then, an intensive evaluation is conducted using an existing benchmark which is also based on Eclipse IDE. Our results showed that we can accurately reconstruct such an SAPL and derive effectively pertinent variants. Our study provides insights that recovering SAPL and then deriving software architectures offers good documentation to understand the software before changing it.

Published
2022

7. HoS-ML: Socio-Technical System ADL Dedicated to Human Vulnerability Identification

Author

Paul Perrotin, Nicolas Belloir, Salah Sadou, David Hairion, Antoine Beugnard, Département Informatique (IMT Atlantique - INFO), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), ArchWare, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Naval Group, Equipe Processes for Safe and Secure Software and Systems (Lab-STICC_P4S), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
[INFO]Computer Science [cs]
Abstract

International audience; Due to the increasing complexity of modern systems, the level of responsibility dedicated to the human operator has grown, particularly in Socio-Technical Systems (STS) where humans are considered as subsystems. Like every system, the human operator can fail by behaving in undesired ways, and consequently have a negative impact on the system. Thus, to improve the resilience of the overall system, it is necessary to manage the vulnerability of humans. In this paper we present an approach to assess human vulnerabilities in an STS through its architecture. We propose a model that describes the STS, based on human characteristics having a significant impact on human vulnerabilities. We define an assessment metric for each characteristic. We propose an approach allowing not only to assess the vulnerability of a specific human in the system, but also to understand how a vulnerability propagates through the system. We implemented this approach with a dedicated architecture description language, called Hos-ML, allowing the architect to deal with STS vulnerabilities.

Published
2022

8. Characterizing Fake News: A Conceptual Modeling-based Approach

Author

Nicolas Belloir, Wassila Ouerdane, Oscar Pastor, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Mathématiques et Informatique pour la Complexité et les Systèmes (MICS), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay, and Universitat Politècnica de València (UPV)

Subjects
Fake News, Explainable Artificial Intelligence, Conceptual Modeling, Characterization, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], [INFO.INFO-SI]Computer Science [cs]/Social and Information Networks [cs.SI], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract

International audience; For some time, and even more so now, Fake News has increasingly occupied the media and social space. How identify Fake News and conspiracy theories have become an extremely attractive research area. However, the lack of a solid and well-founded conceptual characterization of what exactly Fake News is and what are its main characteristics, makes it difficult to manage their understanding, identification, and detection. This research work advocates that conceptual modeling must plays a crucial role in characterizing Fake News content accurately. Only by delimiting what Fake News is will it be possible to understand and manage their different perspectives and dimensions, with the ultimate goal of developing a reliable framework for online Fake News detection, as much automated as possible. To contribute in that direction from a pure and practical conceptual modeling perspective, this paper proposes a precise conceptual model of Fake Newss, an essential element for any explainable Artificial Intelligence (XAI)-based approach that must be based on the shared understanding of the domain that only such an accurate conceptualization dimension can facilitate.

Published
2022

9. Rapport scientifique final du projet E-Fran PERSEVERONS

Author

Lehmans, Anne, Blanquet, Estelle, Vandebrouck, Fabrice, Train, Grégory, Liquete, Vincent, Capelle, Camille, Dussarps, Clément, Cordier, Anne, Mohamed, Coulibaly, Soumagnac-Colin, Karel, Ly, Olivier, Laborde-Zubieta, Patxi, Passault, Grégoire, Clément, Benjamin, Desprez, Thibault, Noirpoudre, Stephanie, Roy, Didier, Gallon, Laurent, Abénia, Angel, Bachir, Samia, Chiprianov, Vanea, Duron, Timothée, Gouleau, Sébastien, Allali, Julien, Lehmans, Anne, COGNITIQUE, Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Equipe Cognitique & Ingénierie Humaine - IMS (UMR 5218), Ecole Nationale Supérieure de Cognitique-Ecole Nationale Supérieure de Cognitique, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire Informatique de l'Université de Pau et des Pays de l'Adour (LIUPPA), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Cultures, Éducation, Sociétés (LACES), Université de Bordeaux (UB), IREM de Paris, Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de Didactique André Revuz (LDAR (URP_4434)), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Lille-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Paris Cité (UPCité)-CY Cergy Paris Université (CY), Laboratoire d'épistémologie et de didactiques des disciplines de Bordeaux (Lab-E3D), Médiation, Information, Communication, Art (MICA), Université Bordeaux Montaigne, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche sur les Médiations (Crem), Université de Lorraine (UL), Flowing Epigenetic Robots and Systems (Flowers), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), École supérieure du professorat et de l'éducation - Académie de Nice (ESPE Nice), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud - Vannes (UBS Vannes), Université de Bretagne Sud (UBS), Université de Bordeaux, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Bordeaux Montaigne (UBM), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
[PHYS]Physics [physics], Objets numériques, [SHS.INFO]Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, [INFO]Computer Science [cs], [MATH] Mathematics [math], [MATH]Mathematics [math], Persévérance scolaire, [INFO] Computer Science [cs], Technologies numériques et enseignement, [SHS.INFO] Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, [PHYS] Physics [physics]
Published
2022

10. Systems of systems: From mission definition to architecture description

Author

Imane Cherfa, Régis Fleurquin, Nicolas Belloir, Salah Sadou, Djamal Bennouar, ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Université de Bretagne Sud (UBS), Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene [Alger] (USTHB), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene = University of Sciences and Technology Houari Boumediene [Alger] (USTHB)

Subjects
[SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, System of systems, 021103 operations research, Computer Networks and Communications, Computer science, business.industry, Process (engineering), 0211 other engineering and technologies, System Architect, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 02 engineering and technology, Hardware and Architecture, Systems Modeling Language, TheoryofComputation_LOGICSANDMEANINGSOFPROGRAMS, ComputingMethodologies_SYMBOLICANDALGEBRAICMANIPULATION, Operational planning, Architecture, Adaptation (computer science), Software engineering, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Software architecture description, 021106 design practice & management
Abstract

Systems of Systems (SoS) encompass a group of distributed and independent systems. This class of systems requires recurrent adaptation at runtime owing to the uncertainty and variability of the runtime environment. Thus, during their execution, SoS can deviate from the initial specification, which is often a consequence of successive evolutions. This problem occurs mainly due to (a) weak communication between the SoS analysis stage and architecture stage and (b) the lack of links between the operational planning in the SoS analysis stage and systems that must be involved in the SoS architecture stage. This paper proposes a model‐based process that strengthens the links between the SoS analysis stage and the architecture stage in the wave life cycle. We ensure that the mission and role concepts for the SoS definition are sufficiently abstract to allow adaptation to the variability of the environment. This definition is translated into an abstract architecture that guides the choices of the system architect during the design and evolution stages. The proposed language is an adaptation of the Systems Modeling Language (SysML). Furthermore, we define a crowd management SoS to illustrate the process.

Published
2019

11. Identifying Metamodel Inaccurate Structures During Metamodel/Constraint Co-Evolution

Author

Soraya Mesli-Kesraoui, Chouki Tibermacine, Elyes Cherfa, Régis Fleurquin, Salah Sadou, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Models And Reuse Engineering, Languages (MAREL), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
business.industry, Computer science, Constraint (computer-aided design), Co-Evolution, Uml metamodel, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], OCL, Model-driven Engineering, Metamodeling, Unified Modeling Language, Software_SOFTWAREENGINEERING, Metamodelling, Relevance (information retrieval), Model-driven architecture, Software engineering, business, computer, Object Constraint Language, computer.programming_language, Complement (set theory)
Abstract

International audience; Metamodels are subject to evolution over their lifetime. UML metamodel for instance evolved through different versions, ranging from 0.8 to 2.5 minors. These metamodels are sometimes accompanied with constraints defined using OCL (Object Constraint Language). Many works in the literature developed methods for managing and assisting the co-evolution of metamodels and their constraints. These methods enable a developer to update, in an automated (or semi-automated) way, the constraints associated to a metamodel starting from the deltas identified between versions of this metamodel. In this work we complement this assistance by notifying the developer with potential inaccurate structures in the metamodel that may be introduced during evolution. We introduce in this paper an original evolution assistance method which focuses rather on the problem (notifying metamodel inaccurate structures) than on the solution (generating OCL constraints using patterns of them). The ultimate goal of this assistance is not only to enable the developer to complete existing/updated constraints with new ones, but also to accompany her/him to further check existing constraints and to test whether they still hold. A case study is presented to show the relevance of the method.

Published
2021

12. Generating Formal Software Architecture Descriptions from Semi-Formal SysML-Based Models: A Model-Driven Approach

Author

Araújo, Camila, Batista, Thais, Cavalcante, Everton, Oquendo, Flavio, Universidade Federal do Rio Grande do Norte [Natal] (UFRN), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
[INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2021

13. Case Study on the Fuzzy Architecture Description of Cyber-Physical SoS under Uncertainty

Author

Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
Vehicle platooning, Group (mathematics), Computer science, Cyber-physical system, Control engineering, [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Uncertainty quantification, Controlled experiment, Intelligent transportation system, Fuzzy logic, Software architecture description, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Uncertainty is an intrinsic characteristic of any System-of-Systems (SoS), in particular of Cyber-Physical SoS, e.g. in intelligent transportation operations such as vehicle platooning. Recently, a novel ADL, called Fuzzy SosADL, has been specially conceived for formally describing SoS architectures dealing with epistemic uncertainty (i.e. uncertainty due to partial knowledge) based on Fuzzy Theory. This paper presents a case study of the Fuzzy SosADL, supported by a controlled experiment, on the description of SoS architectures (in terms of fuzzy models) for platooning of self-driving vehicles, a typical application of intelligent transportation where a group of autonomous vehicles, subject to uncertainties, travels together in road convoys.

Published
2021

14. Design Process for System of Systems Reconfigurations

Author

Isabelle Borne, Jeremy Buisson, Franck Petitdemange, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Class (computer programming), 021103 operations research, Computer Networks and Communications, Computer science, Process (engineering), Distributed computing, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 0211 other engineering and technologies, Control reconfiguration, Context (language use), 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Hardware and Architecture, ACM: D.: Software/D.2: SOFTWARE ENGINEERING, Design process, 021106 design practice & management
Abstract

International audience; Systems of systems (SoSs) constitute a particular class of systems, whose constituents are themselves systems in their own right. Such systems present architectures that dynamically change in a way that is not necessarily intended at the time of design. We target a kind of SoS that is subject to evolutionary development and propose a reconfiguration design process that guides the architect in charge of SoS engineering by indicating the tasks that must be accomplished to develop a reconfiguration for evolutionary development. Finally, our process is applied to design a reconfiguration in the context of a realistic case study inspired by the French emergency services.

Published
2021

15. Asset-Oriented Threat Modeling

Author

Vanea Chiprianov, Nan Messe, Régis Fleurquin, Nicolas Belloir, Jamal El-Hachem, Salah Sadou, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Diversity-centric Software Engineering (DiverSe), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Université de Bretagne Sud - Vannes (UBS Vannes), Université de Bretagne Sud (UBS), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
attack pattern, Computer science, Process (engineering), business.industry, asset-based reference model, Software development, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Asset (computer security), Variety (cybernetics), asset identification, Identification (information), [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], Risk analysis (engineering), Software security assurance, Brainstorming, 020204 information systems, Threat model, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, business, threat modeling (process)
Abstract

International audience; Threat modeling is recognized as one of the most important activities in software security. It helps to address security issues in software development. Several threat modeling processes are widely used in the industry such as the one of Microsoft SDL. In threat modeling, it is essential to first identify assets before enumerating threats, in order to diagnose the threat targets and spot the protection mechanisms. Asset identification and threat enumeration are collaborative activities involving many actors such as security experts and software architects. These activities are traditionally carried out in brainstorming sessions. Due to the lack of guidance, the lack of a sufficiently formalized process, the high dependence on actors' knowledge, and the variety of actors' background, these actors often have difficulties collaborating with each other. Brainstorming sessions are thus often conducted sub-optimally and require significant effort. To address this problem, we aim at structuring the asset identification phase by proposing a systematic asset identification process, which is based on a reference model. This process structures and identifies relevant assets, facilitating the threat enumeration during brainstorming. We illustrate the proposed process with a case study and show the usefulness of our process in supporting threat enumeration and improving existing threat modeling processes such as the Microsoft SDL one.

Published
2020

16. An Asset-Based Assistance for Secure by Design

Author

Nicolas Belloir, Régis Fleurquin, Vanea Chiprianov, Nan Messe, Jamal El-Hachem, Salah Sadou, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Diversity-centric Software Engineering (DiverSe), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Université de Bretagne Sud - Vannes (UBS Vannes), Université de Bretagne Sud (UBS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)

Subjects
Attack Pattern, Computer science, business.industry, Software development, Security Assistance, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Computer security, computer.software_genre, Asset (computer security), Security controls, Secure by design, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Systems architecture, Systems design, Secure-by-Design, Software system, Architecture and Design, business, computer, Structured systems analysis and design method
Abstract

International audience; With the growing numbers of security attacks causing more and more serious damages in software systems, security cannot be added as an afterthought in software development. It has to be built in from the early development phases such as requirement and design. The role responsible for designing a software system is termed an "architect", knowledgeable about the system architecture design, but not always well-trained in security. Moreover, involving other security experts into the system design is not always possible due to time-to-market and budget constraints. To address these challenges, we propose to define an asset-based security assistance in this paper, to help architects design secure systems even if these architects have limited knowledge in security. This assistance helps alert threats, and integrate the security controls over vulnerable parts of system into the architecture model. The central concept enabling this assistance is that of asset. We apply our proposal on a telemonitoring case study to show that automating such an assistance is feasible.

Published
2020

17. Simulating systems of systems using situation/reaction paradigm

Author

Armel Esnault, Salah Sadou, Mohamed Ahmed Nacer, Rymel Benabidallah, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Computer Networks and Communications, Computer science, 030209 endocrinology & metabolism, 02 engineering and technology, Computer Science Applications, Theoretical Computer Science, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Computational Theory and Mathematics, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Systems engineering, [INFO]Computer Science [cs], Software, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2020

18. Formal Verification of the Race Condition Vulnerability in Ladder Programs

Author

Ibtihal Eloumami, Djamal Kesraoui, Flavio Oquendo, Olga Goubali, Soraya Mesli-Kesraoui, SEGULA Engineering, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
Model checking, Computation tree logic, Computer science, Programming language, Programmable logic controller, Ladder logic, Vulnerability, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], computer.software_genre, Race condition, TheoryofComputation_LOGICSANDMEANINGSOFPROGRAMS, Control system, [INFO]Computer Science [cs], Formal verification, computer, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Ladder diagram is a widely used language for programming PLCs (Programmable Logic Controllers). The presence of a vulnerability in these programs and its exploitation by an attacker can have drastic consequences. The vulnerability of Race Condition is one of the most critical vulnerabilities in Ladder programs. The behavior of Ladder program with Race Condition is unpredictable and potentially dangerous. In this paper, we propose the formal modeling of this vulnerability allowing its detection by model checking. Concretely, our approach consists in translating the Ladder programs into a network of timed automata. The Race Condition vulnerability is then modeled as a CTL (Computational Tree Logic) property and the UPPAAL model checker is applied to verify the presence of Race Condition in those Ladder programs by verifying that CTL property. Contrary to other approaches proposed in the literature, our solution allows the Race Condition detection in all its forms and thus reinforces the robustness of Ladder programs against this type of attack.

Published
2020

19. Architectural Strategy to Enhance the Availability Quality Attribute in System-of-Systems Architectures: a Case Study

Author

Rodrigo Silva Lima, Jérémy Buisson, Alexandre Delecolle, Valdemar Vicente Graciano Neto, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Universidade Federal de Goiás [Goiânia] (UFG), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
ACM: D.: Software/D.2: SOFTWARE ENGINEERING/D.2.11: Software Architectures, Index Terms-Systems-of-Systems, Computer science, media_common.quotation_subject, Simulation- Based Study, 0211 other engineering and technologies, Strategy, 02 engineering and technology, SoS, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Software Architecture, Tactic, ComputingMethodologies_SYMBOLICANDALGEBRAICMANIPULATION, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Quality Attribute, Quality (business), Software system, media_common, System of systems, 021103 operations research, 020207 software engineering, Availability, Risk analysis (engineering), TheoryofComputation_LOGICSANDMEANINGSOFPROGRAMS, Unavailability, Software architecture
Abstract

International audience; Independent software systems have been joined together to form alliances known as System-of-Systems (SoS). SoS are composed of constituent systems and deliver behaviors as a result of the combination of their individual functionalities. In both, single systems and SoS, the prediction of quality at design-time is of utmost importance. Among several quality attributes (QA) a SoS should cope with, availability is particularly important. Given the critical nature of several domains supported by SoS, failures and unavailability could lead to risks and losses to the SoS users. SoS are then required to be highly available. However, while the strategies to deal with availability in single systems are well-known, techniques to predict and enhance availability at SoS level while considering its inherent dynamics can be still investigated. The main contribution of this paper is the establishment of an architectural strategy at SoS level to enable a simulation-based measurement of availability at SoS architectural descriptions. Preliminary results reveal that the established strategy can be successfully used for the purpose of measurement of the QA availability in SoS architectures.

Published
2020

20. Fuzzy Architecture Description for Handling Uncertainty in IoT Systems-of-Systems

Author

Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
System of systems, Architecture description language, Computer science, business.industry, Representation (systemics), 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Fuzzy logic, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, [INFO]Computer Science [cs], Uncertainty quantification, Architecture, Software engineering, business, Intelligent transportation system, Software architecture description, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Uncertainty is intrinsically associated with the architectural design of Software-intensive Systems-of-Systems (SoS) by its very nature, e.g. in Intelligent Transportation Systems (ITS). The consequent research question is thereby how to represent uncertainty in the description of an SoS architecture and subsequently use that representation to reason about SoS architectural properties. To address this research issue in the Internet-of-Things (IoT), this paper investigates the notion of epistemic uncertainty (i.e. uncertainty due to partial knowledge) in the architectural design of IoT SoSs and proposes to enhance an existing SoS Architecture Description Language, named SosADL, with fuzzy concepts and constructs underlain by Fuzzy Theory, demonstrating its effectiveness in SoS platooning architectures of self-driving vehicles.

Published
2020

21. Evaluating a SysML-based Graphical Notation for Modeling Internet of Things System Architectures

Author

Everton Cavalcante, Jair Leite, Flavio Oquendo, Thais Batista, Eduardo Silva, Lidiane Santos, Universidade Federal do Rio Grande do Norte [Natal] (UFRN), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
business.industry, Computer science, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Notation, Systems Modeling Language, 020204 information systems, Abstract syntax, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO]Computer Science [cs], Architecture, Software architecture, Internet of Things, business, Software engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Internet of Things (IoT) is bringing important challenges to the different activities of software engineering, including software architecture. Addressing the challenges surrounding IoT system development on the architectural level prevents them from reaching the implementation level. To support architecture specification of IoT systems, we have proposed an IoT Style for SysADL, a SysML-based language. In this paper, we apply the style to model the architecture of SmartPlace, a real IoT system. We also evaluate the qualitative aspects related to the concrete syntax of the language and the expressiveness of its abstract syntax. We conclude the SysADL+IoT Style is easy to use and is expressive enough to represent the IoT-specific needs.

Published
2020

22. Digitalization in Next Generation C2: Research Agenda from Model-Based Engineering Perspective

Author

Jean Levrai Mbeck M, Jeremy Buisson, Nicolas Belloir, Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Armée du Cameroun, Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Index Terms-C2, Engineering, model-based engineering, ACM: D.: Software/D.2: SOFTWARE ENGINEERING/D.2.11: Software Architectures, business.industry, Perspective (graphical), ACM: D.: Software/D.2: SOFTWARE ENGINEERING/D.2.10: Design/D.2.10.1: Representation, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Drone, Engineering management, Battlefield, Order (exchange), 020204 information systems, ACM: D.: Software/D.2: SOFTWARE ENGINEERING, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Robot, Model based engineering, military SoS, business
Abstract

International audience; Since the beginning of the twenty-first century, headquarters and C2 systems of systems have largely evolved in occidental armies, enacting larger distances on the battlefield and increased heterogeneity of units. This evolution combines two related aspects that concern system of systems (SoS) engineering: organizational changes and digitalization. The use of robots and drones, as well as forthcoming next-generation weapon systems will lead to step up this evolution. In this paper, we adopt the model-based engineering perspective to review this foreseeable evolution, in order to identify open challenges.

Published
2020

23. On the verification of mission-related properties in software-intensive systems-of-systems architectural design

Author

Eduardo Silva, Thais Batista, Flavio Oquendo, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Universidade Federal do Rio Grande do Norte [Natal] (UFRN), Université de Bretagne Sud (UBS), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Modeling language, business.industry, Process (engineering), Computer science, media_common.quotation_subject, 020207 software engineering, Context (language use), 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Set (abstract data type), Software, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Quality (business), [INFO]Computer Science [cs], Dynamism, Software engineering, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common
Abstract

One of the prominent domains of nowadays software engineering concerns on building and maintaining the so-called system-of-systems (SoS). The activity of integrating independent, potentially heterogeneous, and distributed systems has become remarkable. Designing SoS that consists on integrating independent and behaviorally unknown systems involves several difficulties, specially due to the inner dynamism that hovers SoS. Aiming to support the development of such kind of systems, mission models allows stakeholders to set objectives and resources for SoS, complementing the traditional requirements approach. In a mission model, designers specify the missions of the system and what the system is capable of doing to achieve them. On the other hand, one of the most desired feature of any modeling language is the possibility of formally verifying described properties. Enabling the stakeholders to check the degree of compliance of a model to a given set of properties fosters quality and simplifies the development process by shifting the problem resolution to the design level. The difficulties of SoS modeling also reflect on the verification processes: traditional verification methods were shown noneffective. In this context, this work proposes a method to verify SoS models based on mission-related properties, using the mission modeling language mKAOS and the DynBLTL formalism. Our proposal can be applied to any modeling language, although we exemplify using SosADL, an architectural description language for the SoS context.

Published
2020

24. Ark: a constraint-based method for architectural synthesis of smart systems

Author

Elisa Yumi Nakagawa, Milena Guessi, Flavio Oquendo, Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Instituto de Ciências Mathemàticas e de Computação [São Carlos] (ICMC-USP), University of São Paulo (USP), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Universidade de São Paulo (USP)

Subjects
ESTUDO DE CASO, Smart system, Correctness, Bridging (networking), Computer science, business.industry, Abstract and concrete, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Formal methods, Software, Modeling and Simulation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO]Computer Science [cs], Architecture, Software architecture, Software engineering, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

As smart systems leverage capabilities of heterogeneous systems for accomplishing complex combined behaviors, they pose new challenges to traditional software engineering practices that considered software architectures to be mostly static and stable. The software architecture of a smart system is inherently dynamic due to uncertainty surrounding its operational environment. While the abstract architecture offers a way to implicitly describe different forms taken by the software architecture at run time, it is still not sufficient to guarantee that all concrete architectures will automatically adhere to it. To address this issue, this work presents a formal method named Ark supporting the architectural synthesis of smart systems. This is achieved by expressing abstract architectures as a set of constraints that must be valid for any concrete architecture of the smart system. This way, we can benefit from existing model-checking techniques to guarantee that all concrete architectures realized from such an abstract model will comply with well-formed rules. We also describe how this method can be incorporated to a model-driven approach for bridging the gap between abstract and concrete architectural models. We demonstrate our method in an illustrative case study, showing how Ark can be used to support the synthesis of concrete architectures as well check the correctness and completeness of abstract architecture descriptions. Finally, we elaborate on future directions to consolidating a process for the synthesis of run-rime architectures that are correct-by-construction.

Published
2020

25. An architectural style for internet of things systems

Author

Flavio Oquendo, Lidiane Santos, Everton Cavalcante, Thais Batista, Jair Leite, Eduardo Silva, Departamento de Informática e Matemática Aplicada [Natal] (DIMAp), Universidade Federal do Rio Grande do Norte [Natal] (UFRN), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
Structure (mathematical logic), Computer science, Smart objects, business.industry, media_common.quotation_subject, International standard, 020207 software engineering, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 02 engineering and technology, Software, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Conceptual model, [INFO]Computer Science [cs], Quality (business), Software architecture, Software engineering, business, Architectural style, media_common
Abstract

International audience; In recent years, we have witnessed the emergence of the Internet of Things (IoT) paradigm as means of allowing for connectivity, interaction, and integration of smart objects, which collaborate with each other to achieve common goals. The characteristics of IoT have challenged Software Engineering, including how to successfully architect complex systems while meeting business goals and satisfying important quality attributes. The use of software architectural styles provides a solid foundation for mitigating risks arisen from the complexity of these systems. In this paper, we propose an architectural style for IoT systems in conformance with the IoT conceptual model defined by the ISO/IEC 30141 International Standard. We specify the style by using the SysADL language in terms of the description of its architectural elements, structure, behavior, and constraints. We validated the style through the architectural design of a real-world IoT system and evaluated its use through an exploratory experiment.

Published
2020

26. On investigating Metamodel Inaccurate Structures

Author

Cherfa, Elyes, Kesraoui, Soraya, Tibermacine, Chouki, Fleurquin, Régis, Sadou, Salah, Université de Bretagne Sud (UBS), SEGULA Technologies [Trappes], Segula Technologies [France], Models And Reuse Engineering, Languages (MAREL), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Empirical Study, MDE, Software_SOFTWAREENGINEERING, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], OCL, Metamodel Inaccurate Structure, Metamodeling, Well-Formedness Rules, MOF
Abstract

International audience; Metamodeling allows to capture domain knowledge through the definition of its structure (concepts and relations between them) and its constraints (logical expressions) often written in OCL. The OCL constraints added to a metamodel are of two types: 1) domainrelated constraints: they differ from one domain to another and are expressed based on the knowledge of experts; and 2) those that are added to the majority of metamodels to precise some inaccurate structures that may cause problems when instantiating models. We call these structures Metamodel Inaccurate Structures (MIS). In this paper, we performed an empirical study in order to point out the metamodel inaccurate structures. As a first step, a study is conducted on a set of OCL constraints taken from the UML metamodel to investigate the relation between structure and constraints. Then, to confirm our findings, we realised a quantitative analysis in order to count the occurrences of constraints that complete inaccurate structures. We believe that our results can help designers in the quest of creating or refactoring metamodels and specifying constraints that precisely capture domain knowledge to ensure consistency of the derived artifacts.

Published
2020

27. Assessment of Reference Architectures and Reference Models for Ambient Assisted Living Systems

Author

Garcés, Lina, Oquendo, Flavio, Nakagawa, Elisa Yumi, ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Instituto de Ciências Mathemàticas e de Computação [São Carlos] (ICMC-USP), Universidade de São Paulo (USP), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP)

Subjects
[INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2020

28. Effective Bridging Between Ecore and Coq: Case of a Type-Checker with Proof-Carrying Code

Author

Seidali Rehab, Jérémy Buisson, Centre de recherche des écoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer] (CREC), Ecoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer], ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Modélisation et d'Implémentation des Systèmes Complexes [Constantine] (MISC), Université de Constantine 2 Abdelhamid Mehri [Constantine], Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Computer science, Programming language, Model transformation, Proof assistant, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], computer.software_genre, Bridging (programming), Metamodeling, 020204 information systems, Abstract syntax, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Proof-carrying code, Architecture, computer, computer.programming_language
Abstract

International audience; The work presented in this paper lies in the context of implementing supporting tools for a domain-specific language named SosADL, targeted at the description and analysis of architecture for systems of systems. While the language has formal definition rooted in the Cc-pi calculus, we have adopted the Eclipse ecosystem, including EMF, Ecore and Xtext for the convenience they provide in implementation tasks. Proof-carrying code is a well-known approach to ensure such an implementation involving non-formal technologies conforms to its formal definition, by making the implementation generate proof in addition to usual output artifacts. In this paper, we therefore investigate for an infrastructure that eases the development of proof-carrying code for an Eclipse/EMF/Ecore/Xtext-based tool in relation with the Coq proof assistant. At the core of our approach, we combine an automatic transformation of a metamodel into a set of inductive types, in conjunction with a second transformation of model elements into terms. The first one, reused from our previous work, provides necessary abstract syntax definitions such that the formal definition of the language can be mechanized using Coq. The second transformation is part of the proof generator.

Published
2019

29. Security Analysis of IoT Systems Using Attack Trees

Author

Delphine Beaulaton, Najah Ben Said, Salah Sadou, Ioana Cristescu, Threat Analysis and Mitigation for Information Security (TAMIS), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)

Subjects
Model checking, Security analysis, Computer science, business.industry, Attack tree, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Computer security, computer.software_genre, Statistical model checking, Design phase, Order (exchange), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Rare events, 020201 artificial intelligence & image processing, [INFO]Computer Science [cs], Internet of Things, business, computer, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Attack trees are graphical representations of the different scenarios that can lead to a security failure. In combination with model checking, attack trees are useful to quantitatively analyse the security of a system. Such analysis can help in the design phase of a system to decide how and where to modify the system in order to meet some security specifications.

Published
2019

30. Recovering Software Architecture Product Lines

Author

Salah Sadou, Mohamed Lamine Kerdoudi, Chouki Tibermacine, Tewfik Ziadi, Université Mohamed Khider de Biskra (BISKRA), Modélisation et Vérification (MoVe), LIP6, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Models And Reuse Engineering, Languages (MAREL), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), ArchWare, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec

Subjects
Reverse engineering, Service (systems architecture), business.industry, Computer science, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], computer.software_genre, Software, Component (UML), New product development, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Software system, business, Software engineering, Software product line, Software architecture, computer
Abstract

International audience; A large component and service-based software system exists in different forms, as different variants targeting different business needs and users. This kind of systems is provided as a set of "independent" products and not as a "single whole". Developers use ad hoc mechanisms to manage variability. However, for deriving new product variants that are built upon existing ones, the presence of a single model describing the architecture of the whole system with an explicit specification of commonality and variability is of great interest. Indeed, this enables them to see the invariant part of the whole, on top of which new functionality can be built, in addition to the different options they can use. We investigate in this work the use of software product line reverse engineering approaches, and in particular the framework named But4Reuse, for recovering an architecture model that enables us to build a Software Architecture Product Line (SAPL), from a set of software variants. We propose a generic process for recovering an architecture model of such a product line. We have instantiated this process for the OSGi Java framework and experimented it for building the architecture model of Eclipse IDE SPL. The results of this experimentation showed that this process can effectively reconstruct such an architecture model.

Published
2019

31. Designing a Code Vulnerability Meta-scanner

Author

Raounak Benabidallah, Brendan Le Trionnaire, Salah Sadou, Isabelle Borne, Université de Bretagne Sud (UBS), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
050101 languages & linguistics, Scanner, business.industry, Computer science, 05 social sciences, Process (computing), Vulnerability, 02 engineering and technology, Secure by design, Task (project management), Software security assurance, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, False positive paradox, Code (cryptography), 020201 artificial intelligence & image processing, 0501 psychology and cognitive sciences, [INFO]Computer Science [cs], Software engineering, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

The concept of “secure by design” is based on preventive software security and aims at avoiding vulnerabilities as soon as possible. However, finding vulnerabilities manually is a time-consuming and error-prone process. Thus, the use of code scanner tools becomes a good practice for developers. Unfortunately, existing code scanner tools produce too many false positives, which complicates the cycle development task.

Published
2019

32. Architecting Systems-of-Systems of Self-driving Cars for Platooning on the Internet-of-Vehicles with SosADL

Author

Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Computer science, business.industry, Distributed computing, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Collision, 020202 computer hardware & architecture, Vehicle platooning, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Platoon, The Internet, [INFO]Computer Science [cs], business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

A Software-intensive System-of-Systems (SoS) is architecturally designed to exhibit emergent behavior from the interactions among independent constituent systems. With the upcoming generation of self-driving vehicles, an important case of emergent behavior is vehicle platooning. In a platoon, a group of vehicles (which is dynamically formed) safely travel closely together like in a convoy. It requires, on the one hand, that each vehicle in the platoon control its velocity and the relative distance to the vehicle in front of it for avoiding rear collision and, on the other hand, that vehicles coordinate for enabling other vehicles to dynamically join or leave the platoon. This paper investigates the mediated approach for architecting a platooning of self-driving vehicles, with SosADL, a novel SoS Architecture Description Language (ADL) enhanced with broadcasting for the Internet-of-Vehicles (IoV). In particular, it demonstrates how architectural mediators expressed with broadcast constructs of SosADL for IoV supports platooning architecture descriptions through an excerpt of a real application for architecting platoons of Unmanned Ground Vehicles (UGVs). This novel approach is supported by an integrated toolset for SoS architects.

Published
2019

33. SecureQualitas: A Security Corpus of Real Java Applications

Author

Raounak Benabidallah, Salah Sadou, Isabelle Botne, Université de Bretagne Sud (UBS), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
Information retrieval, Java, Process (engineering), Computer science, Vulnerability, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Secure by design, Annotation, Empirical research, Software security assurance, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Code (cryptography), [INFO]Computer Science [cs], computer, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, computer.programming_language
Abstract

The preventive approach of software security is the basis of what is referred to as secure by design. The principle is to avoid vulnerabilities as soon as the system is designed. Several research work are aimed to this objective. Most of them rely on empirical studies which need a realistic corpus. This corpus holds applications with different vulnerabilities and others without any known vulnerability. To the best of our knowledge, such a security corpus does not exist.In this paper, we present a novel approach based on an automatic annotation process to build a security corpus for real Java applications. Our approach takes advantage of several existing code scanners in order to annotate the corpus. We applied our process of vulnerability annotation on a well-known corpus, namely Qualitas Corpus, from the software engineering research community. We provide the resulting security corpus, namely SecureQualitas, to the research community. The experiments we conducted demonstrate that our approach gives better results than the scanners taken alone.

Published
2019

34. Architecting exogenous software‐intensive systems‐of‐systems on the internet‐of‐vehicles with SosADL

Author

Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
Self-organization, System of systems, Computer Networks and Communications, Computer science, business.industry, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Software, Hardware and Architecture, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, The Internet, [INFO]Computer Science [cs], Software engineering, business, Software architecture description, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2019

35. A Bottom-Up Approach for Reconstructing Software Architecture Product Lines

Author

Tewfik Ziadi, Mohamed Lamine Kerdoudi, Chouki Tibermacine, Salah Sadou, University of Mohamed Khider [Biskra], Modélisation et Vérification (MoVe), LIP6, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Models And Reuse Engineering, Languages (MAREL), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Université de Bretagne Sud (UBS), University of Biskra Mohamed Khider, Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
Reverse engineering, Service (systems architecture), Computer science, business.industry, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], computer.software_genre, 020204 information systems, Java collections framework, Component (UML), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Software system, Architecture, Software product line, Software architecture, Software engineering, business, computer
Abstract

International audience; A large component and service-based software system exists in different forms, as different variants targeting different business needs and users. This kind of systems is provided as a set of "indepen-dent" products and not as a "single whole". The presence of a single model describing the architecture of the whole system may be of great interest for developers of future variants. Indeed, this enables them to see the invariant part of the whole, on top of which new functionality can be built, in addition to the different options they can use. We investigate in this work the use of software product line reverse engineering approaches, and in particular the framework named BUT4Reuse, for reconstructing an architecture model of a Software Architecture Product Line (SAPL), from a set of variants. We propose a generic process for reconstructing an architecture model of such a product line. We have instantiated this process for the OSGi Java framework and experimented it for building the architecture model of Eclipse IDE SPL.

Published
2019

36. Dealing with Uncertainty in Software Architecture on the Internet-of-Things with Digital Twins

Author

Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
Architecture description language, business.industry, Computer science, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Metaverse, 020202 computer hardware & architecture, TheoryofComputation_LOGICSANDMEANINGSOFPROGRAMS, ComputingMethodologies_SYMBOLICANDALGEBRAICMANIPULATION, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO]Computer Science [cs], Architecture, Internet of Things, business, Software architecture, Software engineering, Software architecture description, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

When architecting Software-intensive Systems-of-Systems (SoS) on the Internet-of-Things (IoT), architects face two sorts of uncertainties. First, they have only limited knowledge about the operational environment where the SoS will actually be deployed. Second, the constituent systems which will compose the SoS might not be known a priori (at design-time) or their availability (at run-time) is affected by dynamic factors, due to the openness of the IoT. The consequent research question is thereby how to deal with uncertainty in the design of an SoS architecture on the IoT. To tackle this challenging issue, this paper addresses the notion of uncertainty due to partial information in SoS and proposes an enhanced SoS Architecture Description language (SosADL) for expressing SoS architectures on the IoT under uncertainty. The core SosADL is extended with concurrent constraints and the concept of digital twins coupling the physical and virtual worlds. This novel approach is supported by an integrated toolset, the SosADL Studio. Validation results demonstrate its effectiveness in an SoS architecture for platooning of self-driving vehicles.

Published
2019

37. Coping with Uncertainty in Systems-of-Systems Architecture Modeling on the IoT with SosADL

Author

Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Architecture description language, Coping (psychology), Computer science, business.industry, Architectural design, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Architecture modeling, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 020202 computer hardware & architecture, TheoryofComputation_LOGICSANDMEANINGSOFPROGRAMS, ComputingMethodologies_SYMBOLICANDALGEBRAICMANIPULATION, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO]Computer Science [cs], Architecture, Internet of Things, business, Software engineering, Research question, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

A challenging issue in the architectural design of a System-of-Systems (SoS) is how to cope with the uncertainty raised by the limited knowledge of the operational environment where the SoS will actually be deployed as well as the constituent systems which will concretely participate in the SoS at run-time. It is especially the case of SoSs being architected on the Internet-of-Things (IoT). Indeed, due to the open and dynamic nature of the IoT, on the one hand, at design-time, most often the SoS architects do not know which will be the concrete IoT systems that will become constituents of an SoS, these being predominantly identified at run-time; on the other hand, the correct architecture depends not only on the constituent IoT systems but also, largely, on the operational environment where the SoS will be positioned on the IoT. The consequent research question is thereby how to design and describe the SoS architecture in a way that is flexible enough to cope with these different uncertainties. To address this challenge, this paper investigates the notion of uncertainty in SoS and presents how SosADL, a formal SoS Architecture Description Language (ADL), enables to cope with uncertainty in the architecture modeling of SoSs. It presents the concepts and constructs that makes possible to describe SoS architectures which will operate in unpredictable environments on the IoT based on the SosADL support for dealing with partial knowledge, grounded on concurrent constraints.

Published
2019

38. Metamodeling NATO Operation Orders: a proof-of-concept to deal with digitalization of the battlefield

Author

Nicolas Belloir, Olivier Bartheye, Jeremy Buisson, ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
Model- Based Engineering, Computer science, business.industry, Interpretation (philosophy), [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Metamodeling, Military SoS, Battlefield, Proof of concept, Order (exchange), Battlefield Engineering, Operations order, Information system, Model based engineering, Software engineering, business, Operation Orders
Abstract

International audience; Digitalization of the whole society changes the way Systems-of-Systems have to be considered. Remaining independently operated and managed, SoS increase their collaboration skills using shared or cooperated information systems. People can be seen as particular digital subsystems due to smart equipments they can use. Military operations, which are considered as typical SoS, are no exception to this fact. New operational doctrines have to be created to take advantage of those new capabilities. In this paper, we propose to develop methods and tools inspired by software engineering to create new automated capabilities in battlefield engineering. More precisely, we explain the direction which should be considered in the area of battlefield engineering in order to deal with those new capabilities. Inspired from Model-Based Engineering, we realized a proof-of-concept showing how to change textual operation orders with graphical ones. The latter can be exported in a common standardized format, that enables digital interpretation. We present the OPORD-ML language which is based on a metamodel inspired from a NATO operation order standard. It is supported by an automatically generated tool.

Published
2019

39. Generation of Inductive Types from Ecore Metamodels

Author

Seidali Rehab, Jérémy Buisson, Centre de recherche des écoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer] (CREC), Ecoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer], ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Modélisation et d'Implémentation des Systèmes Complexes [Constantine] (MISC), Université de Constantine 2 Abdelhamid Mehri [Constantine], Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)

Subjects
Xtext, Semantics (computer science), Computer science, Programming language, Model Transformation, Model transformation, Proof assistant, 020207 software engineering, Model-Driven Engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], computer.software_genre, Metamodeling, QVT-Operational, Ecore, Abstract syntax, Programming language specification, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Coq, 020201 artificial intelligence & image processing, Inductive type, Model-driven architecture, computer, Inductive Type, computer.programming_language
Abstract

International audience; When one wants to design a language and related supporting tools, two distinct technical spaces can be considered. On the one hand, model-driven tools like Xtext or MPS automatically provide a compilation infrastructure and a full-featured integrated development environment. On the other hand, a formal workbench like a proof assistant helps in the design and verification of the language specification. But these two technical spaces can hardly be used in conjunction. In the paper, we propose an automatic transformation that takes an input Ecore metamodel, and generates a set of inductive types in Gallina and Vernacular , the language of the Coq proof assistant. By doing so, it is guaranteed that the same abstract syntax as the one described by the Ecore metamodel is used, e.g., to formally define the language's semantics or type system or set up a proof-carrying code infrastructure. Improving over previous state of the art, our transformation supports structural elements of Ecore, with no restriction. But our transformation is not injective. A benchmark evaluation shows that our transformation is effective , including in the case of real-world metamodels like UML and OCL. We also validate our transformation in the context of an ad-hoc proof-carrying code infrastructure.

Published
2019

40. A Research Landscape on Formal Verification of Software Architecture Descriptions

Author

Camila Pacelly Brandão de Araújo, Everton Cavalcante, Flavio Oquendo, Thais Batista, Marcel Oliveira, Universidade Federal do Rio Grande do Norte [Natal] (UFRN), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
Correctness, General Computer Science, Process (engineering), Computer science, 020209 energy, software architectures, Context (language use), 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], property specification, systematic mapping, Software, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, General Materials Science, [INFO]Computer Science [cs], Software system, Architecture, formal verification, Formal verification, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, business.industry, General Engineering, Architecture description, 020201 artificial intelligence & image processing, lcsh:Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering, Software architecture, Software engineering, business, lcsh:TK1-9971
Abstract

One of the many different purposes of software architecture descriptions is contributing to an early analysis of the architecture with respect to quality attributes. The critical nature of many software systems calls for formal approaches aiming at precisely verifying if their designed architectures can meet important properties such as consistency, completeness, and correctness. In this context, it is worthwhile investigating the role of architecture descriptions to support the formal verification of software architectures to ensure their quality, as well as how such a process happens and is supported by existing languages and verification tools. To evaluate the research landscape on this subject, we have carried out a systematic mapping study in which we collected and analyzed studies available at the literature on formal verification of architecture descriptions. This work contributes with (i) a structured overview and taxonomy of the current state of the art on this topic and (ii) the elicitation of important issues to be addressed in future research.

Published
2019

41. A Formal Approach for Architecting Software-intensive Systems-of-Systems with Guarantees

Author

Gersan Moguérou, Jeremy Buisson, Elena Leroux, Flavio Oquendo, ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Architecture description language, Correctness, Computer science, business.industry, Software-intensive System-of-Systems, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Bridging (programming), Software, Software Architecture, 020204 information systems, Logic gate, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Guarantees, Formal Description Techniques, [INFO]Computer Science [cs], Architecture, Software architecture, Software engineering, business
Abstract

International audience; A challenging issue in the architectural design of a System-of-Systems (SoS) is how to provide guarantees of the correctness of the designed SoS architecture. To address this challenge, we have developed an SoS Architecture Description Language (ADL), called SosADL, to formally describe software-intensive SoS architectures in terms of formal models and transformations between formal models bridging the gap between description and analysis for providing guarantees of architecture correctness. In particular, this paper investigates the features of SosADL that make possible to enforce the guarantees and presents their implementation in SosADL Studio, the Architecture Development Environment (ADE) for SosADL.

Published
2018

42. Involving the Application Domain Expert in the Construction of Systems of Systems

Author

Salah Sadou, Reegis Fleurquin, Imane Cherfa, Nicolas Belloir, Djamal Bennouar, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre de Recherche des Ecoles de St-Cyr Coëtquidan (CREC), Ecoles de St-Cyr Coëtquidan, Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene [Alger] (USTHB), ArchWare, Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec, Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene = University of Sciences and Technology Houari Boumediene [Alger] (USTHB), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, 020301 aerospace & aeronautics, Requirement, Forcing (recursion theory), Semantics (computer science), Event (computing), Computer science, business.industry, System Architect, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 0203 mechanical engineering, Application domain, ComputingMethodologies_SYMBOLICANDALGEBRAICMANIPULATION, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Adaptation (computer science), Software engineering, business
Abstract

International audience; The system of systems (SoS) is a system whose definition is based on pre-existing independent systems in the runtime environment. The latter is in perpetual evolution thus forcing a recurrent adaptation of the SoS. Thus, during their life cycle the SoS are very exposed to the problem related to the evolution mentioned above. This problem is mainly due to a poor communication between the requirement definition stage and the design stage. In this paper we propose a method for addressing SE for SoS using the concepts Mission and Role. The first one allows the definition of the SoS's behavior, while the second allows to abstract this definition with respect to the constituent systems that may actually exist in the environment. This definition will be translated into an abstract architecture. The later will serve as a guide and controller of the choices proposed by the system architect during the design and evolution stages. With our approach we have correctly defined an SoS concerning crowd management during a sport event.

Published
2018

43. Modeling System of Systems configurations

Author

Jeremy Buisson, Isabelle Borne, Franck Petitdemange, ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Centre de recherche des écoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer] (CREC), Ecoles de Saint-Cyr Coëtquidan [Guer], Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Service (systems architecture), 021103 operations research, Computer science, Process (engineering), business.industry, 0211 other engineering and technologies, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 02 engineering and technology, UPDM, Unified Modeling Language, Systems Modeling Language, Software deployment, Compass, Software engineering, business, computer, 021106 design practice & management, computer.programming_language
Abstract

International audience; System of Systems (SoS) engineering is a challenging research direction because an SoS has distinctive characteristics in comparison to distributed systems. UPMD and SysML provide adequate frameworks and notations which help in the process of modeling and architecting SoS. Projects such as DANSE and COMPASS have selected the most relevant views among the numerous views of UPDM. By nature, an SoS evolves after its initial deployment. To deal with evolutions, the architect needs to model configurations, what was not considered in previous state of the art. Modeling configuration is indeed key before we can model the evolution itself. In this paper, our contribution is a new modeling process, based on UPDM and SysML, that helps the architect in designing the configuration of an SoS. The proposed process is illustrated with the case study of the French emergency service.

Published
2018

44. Using System of Systems' States for Identifying Emergent Misbehaviors

Author

Salah Sadou, Mohamed Ahmed Nacer, Rymel Benabidallah, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
System of systems, Model predictive control, Risk analysis (engineering), Computational complexity theory, Computer science, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Complex system, Task analysis, [INFO]Computer Science [cs], 020206 networking & telecommunications, 02 engineering and technology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Coping with unpredictable behavior in complex systems is a very hard task. This becomes more difficult when the system itself is composed of preexisting systems, which is the case of systems of systems (SoS). Often Engineers rely on simulation as the best way to understand and manage the complexity of such a system. In the case of SoS, managing emergent behavior is needed to avoid misbehaviors raised from the composition of the constituent systems. This paper is based on the assumption that an emergent misbehavior leads the SoS to an undesired or inconsistent state. So, we propose to explore simulation results to detect these undesirable SoS states and therefore helping the designer in identifying the corresponding misbehavior and its origin. We use the invariant paradigm to define the acceptable states for the SoS. The violation of the invariants implies that there is undesirable states, and therefore the existence of some emergent misbehaviors. We experimented our approach on a realistic case study concerning the glycemia control, and the results were very promising.

Published
2018

45. Proceedings of the 6th ACM/IEEE International Workshop on Software Engineering for Systems-of-Systems (SESoS 2018) at the 40th International Conference on Software Engineering (ICSE 2018)

Author

Drira, Khalil, Oquendo, Flavio, Avgeriou, Paris, Cuesta, Carlos, Équipe Services et Architectures pour Réseaux Avancés (LAAS-SARA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), 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), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), University of Groningen [Groningen], Universidad Rey Juan Carlos [Madrid] (URJC), 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, Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
[INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

46. ASAS: An Approach to Support Simulation of Smart Systems

Author

Flavio Oquendo, Carlos Eduardo de Barros Paes, Milena Guessi, Valdemar Vicente Graciano Neto, Elisa Yumi Nakagawa, Wallace Manzano, Lina Garcés, Instituto de Ciências Mathemàticas e de Computação [São Carlos] (ICMC-USP), Universidade de São Paulo (USP), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), ArchWare, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec, University of São Paulo (USP), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)

Subjects
System of systems, Smart system, Computer science, Model transformation, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Systems engineering, [INFO]Computer Science [cs], Software architecture, computer, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, computer.programming_language
Abstract

International audience

Published
2018

47. Situation/Reaction Paradigm for SoS Simulation

Author

Rymel Benabidallah, Salah Sadou, Mohamed Ahmed Nacer, Imane Cherfa, Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Computer science, media_common.quotation_subject, Complex system, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Computer security, computer.software_genre, Expert system, Modeling and simulation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Conceptual model, Systems engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, [INFO]Computer Science [cs], Special case, Set (psychology), computer, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common
Abstract

Modeling and simulation play a major role in complex system engineering. In Systems of Systems (SoS) engineering, a special case of complex systems, they help to better understand and identify the side effects associated with the integration of autonomous constituent systems. Simulation is also a way of apprehending the emerging behaviors from this integration. The dynamic and evolving nature of the SoS environment has led us to rely on the most stable part to define them, namely their mission. In this paper we propose a simulation framework for SoS based on a conceptual model defining the mission. Mission is defined as a set of situations that require reactions. Situations are defined by rules on facts related to the SoS environment. Reactions are defined as orchestrations of services from constituent systems (subsystems) that must be triggered when a situation is identified.We present this simulation approach through an SoS case study on health assistance.

Published
2017

48. Preserving architectural pattern composition information through explicit merging operators

Author

Salah Sadou, Minh Tu Ton That, Isabelle Borne, Flavio Oquendo, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), ArchWare, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec

Subjects
Traceability, Computer Networks and Communications, Computer science, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], computer.software_genre, Architectural pattern, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Software system, Pattern composition, Adaptation (computer science), computer.programming_language, business.industry, Software development, 020207 software engineering, Model driven engineering, Hardware and Architecture, Software design pattern, Software design, 020201 artificial intelligence & image processing, Data mining, Model-driven architecture, Software engineering, business, computer, Software
Abstract

Composable software systems have been proved to support the adaptation to new requirements thanks to their flexibility. A typical method of composable software development is to select and combine a number of patterns that address the expected quality requirements. Therefore, pattern composition has become a crucial aspect during software design. One of the shortcomings of existing work about pattern composition is the vaporization of composition information which leads to the problem of traceability and reconstructability of patterns. In this paper we propose to give first-class status to pattern merging operators to facilitate the preservation of composition information. The approach is tool-supported and an empirical study has also been conducted to highlight its effectiveness. By applying the approach on the composition of a set of formalized architectural patterns, including their variants, we have shown that composed patterns have become traceable and reconstructable. We give pattern merging operators first-class status.We enable the traceability and the reconstructability of architectural patterns.We implemented the composition-centered architectural pattern description language.We conducted an empirical study on existing architectural patterns.

Published
2017

49. Systems-of-systems development: Initiatives, trends, and challenges

Author

Márcio Eduardo Delamaro, José Carlos Maldonado, Flavio Oquendo, Cristiane Aparecida Lana, Nilton Mendes de Souza, Elisa Yumi Nakagawa, Instituto de Ciências Mathemàticas e de Computação [São Carlos] (ICMC-USP), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Universidade de São Paulo (USP), University of São Paulo (USP), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes)

Subjects
System of systems, Engineering, 021103 operations research, Process management, business.industry, Interoperability, 0211 other engineering and technologies, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Software implementation, Software development process, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Systems engineering, [INFO]Computer Science [cs], Systematic mapping, Architecture, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Systems-of-Systems (SoS) refer to large, complex, and software-intensive systems, resulted from the interoperability among heterogeneous, independent constituent systems. The main purpose of SoS is to perform tasks that could not be achieved by these constituents separately; besides, unique SoS characteristics impose new challenges to their development processes. We conducted a Systematic Mapping to identify initiatives, trends, and challenges in the SoS development and, as a result, 32 initiatives were identified. We also evaluated these initiatives with regard to the adherence to the technical processes of IEEE/ISO/IEC 15288:2015 and to the software implementation essential processes of IEEE/ISO/IEC 12207:2008. In general, these initiatives emphasize artifacts in the early stages of the development processes, addressing mainly requirements and architecture. Moreover, 17 of them emphasize the testing activity. We also summarized the SoS characteristics addressed in the studies and discuss the main trends and challenges.

Published
2016

50. Preserving Architectural Decisions through Architectural Patterns

Author

Flavio Oquendo, Minh Tu Ton That, Régis Fleurquin, Salah Sadou, ArchWare, Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec, CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Département informatique (INFO), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS), Advanced Technologies for Operated Networks (ARCHWARE), LANGAGE ET GÉNIE LOGICIEL (IRISA-D4), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA)

Subjects
Architectural Decision, Computer science, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], Conformance checking, Architectural pattern, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO]Computer Science [cs], Architectural decision, Architecture, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, computer.programming_language, business.industry, Pattern, 020207 software engineering, Architectural geometry, Model Driven Engineering, Systems engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Architectural plan, Architectural technology, Model-driven architecture, Software engineering, business, Architectural model, computer, Software
Abstract

International audience; Architectural decisions have emerged as a means to maintain the quality of the architecture during its evolution. One of the most important de-cisions made by architects are those about the design approach such as the use of patterns or styles in the architecture. The structural nature of this type of decisions give them the potential to be controlled systematically. In the litera-ture, there are some works on the automation of architectural decision violation checking. In this paper we show that these works do not allow to detect all possible architectural decision violations. To solve this problem we propose an approach which: i) describes architectural patterns that hold the architectural decision definition, ii) integrates architectural decisions into an architectural model and, iii) automates the architectural decision conformance checking. The approach is implemented using Eclipse Modeling Framework and its ac-companying technologies. Starting from well-known architectural patterns, we show that we can formalize all those related to the structural aspect. Through two evaluations, we show that our approach can be adapted to different ar-chitecture paradigms and allows to detect more violations comparing to the existing approaches.

Published
2016

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