Équipe ARGOS

Responsable : Ileana OBER

L’équipe ARGOS (Advancing Rigorous Software and System Engineering) regroupe des compétences recouvrant le développement de logiciel tout au long de son cycle de vie, avec une souci particulier dans l’utilisation de techniques permettant le développement de systèmes et logiciels de qualité. Dans cette optique, l’équipe se propose de relever des défis autour de la correction des logiciels et des systèmes, du développement de systèmes sécurisés, ainsi que de l’adaptation et optimisation des processus et des conceptions.

Les problèmes traités par ces trois axes sont étudiés en utilisant des modèles et des patrons de conception, intégrant l’expression formelle des propriétés à vérifier. Une attention particulière est portée à la construction d’outils support des méthodes développées, sur la base des plates-formes outils existants (lien) et la réalisation d’évaluations et d’expérimentations des recherches menés.

Mots clés : génie logiciel, ingénierie système, spécification et vérification formelle, ingénierie à base de modèles, validation de modèles, ingénierie de langages, langages (de modélisation) dédiés, patrons & bonnes pratiques, méthodes agiles, gestion de processus, évaluation empirique

Sujets scientifiques liés : Conception et construction de systèmes

Domaines d’application : systèmes cyber-physiques, robotique, cloud

Correction des logiciels et des systèmes

L’enjeu scientifique de cet axe concerne la qualité des logiciels et des systèmes, du point de vue du respect des exigences fonctionnelles et non fonctionnelles. L’objectif des travaux de l’axe est de faciliter la construction correcte et la validation des logiciels et des systèmes en utilisant des approches rigoureuses de spécification et de vérification issues des méthodes formelles.

Nos travaux s’appuient sur différentes techniques de spécification formelle à base de modèles logiques ou opérationnels (logiques temporelles, automates, algèbres de processus), ainsi que sur différentes méthodes d’analyse de ces modèles (model-checking, interprétation abstraite, preuve, test). Raisonner en amont sur des modèles des systèmes à développer permet d’abstraire la complexité des systèmes et d’assurer que ces systèmes présentent les propriétés souhaitées.

Une attention particulière est portée à intégrer les techniques formelles dans le développement traditionnel en les rendant accessibles aux ingénieurs du terrain. Une spécificité de nos travaux est de mettre à contribution des techniques de l’ingénierie des modèles (IDM) ainsi que des langages de modélisation standards de l’industrie (e.g., UML, SysML). Nous nous intéressons à la sémantique de ces langages, à l’intégration de spécifications formelles, à l’application de méthodes de vérification, basées notamment sur le model-checking, ainsi qu’au test.

Développement rigoureux des architectures sécurisées

L’enjeu scientifique de cet axe est de répondre à la double nécessité de construire des systèmes résilients d’un point de vue cyber-sécurité, tout en garantissant leur richesse fonctionnelle.

Les activités de recherche visent le développement d’un cadre méthodologique de conception permettant de gérer et d’intégrer à la fois les éléments garants de la sécurité du système et l’architecture de la chaîne fonctionnelle, tout en assurant une validation continue de la sécurité et de l’architecture.

Le but ultime est de bâtir de nouvelles pratiques visant à accroître la réutilisation de patrons de conception sécurisée pour réduire les coût des développements tout en augmentant la confiance dans les systèmes.

Adaptation et optimisation des processus et des conceptions

L’enjeu scientifique est l’accompagnement de l’émergence de nouveaux processus et de nouvelles architectures répondant aux besoins d’adaptation au changement.

Au niveau processus, nous cherchons à contrôler les activités de développement pour assurer leur cohérence et la traçabilité. Puis nous visons à appliquer des pratiques et techniques pour rendre le développement plus flexible et adaptatif afin d’améliorer en permanence les processus de développement. Nous nous intéressons à l’encadrement de l’émergence de processus de développement spécifiques élaborés par les équipes agiles et à des langages de patterns pérennisant les conceptions émergentes issues de ces approches. Nous travaillons également sur l’optimisation de la représentation des modèles pour aller vers des Systèmes de Gestions de Bases de Modèles.

Compétences

Spécification, modélisation et vérification formelles
Sécurité et dépendabilité des logiciels et architectures par conception
Logiciel et systèmes cyber-physiques
Modélisation, Exécution et Analyse de Processus
Génie Logiciel pour et par l’IA

personnel de l’équipe

Membres permanents
Membres non – permanents
Membres extérieur

publications de l’équipe

Articles dans des revues internationales
  • Iulian Ober, Kamal Boumaza, Cherif Tolba

    Formal Verification of Emergent Properties

    Informatica, 2021, 45 (3), ⟨10.31449/inf.v45i3.3160⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03440190

  • Mickaël Trezzy, Ileana Ober, Iulian Ober, Raquel Oliveira

    Applying MDE to ROS Systems: A Comparative Analysis

    Scientific Annals of Computer Science, 2021, 31 (1), pp.111 – 144. ⟨10.7561/sacs.2021.1.111⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03436037

  • Amal Rochd, Maria Zrikem, Thierry Millan, Christian Percebois, Claude Baron, Abderrahmane Ayadi

    SynchroState: A SPEM-based Solution for Synchronizing Activities and Products through State Transitions

    The international Arab journal of information technology, 2018, 15 (6), pp.951-961

    Accès: https://laas.hal.science/hal-02382302

  • Ileana Ober, Marc Palyart, Jean-Michel Bruel, David Lugato

    On the use of models for high-performance scientific computing applications: an experience report

    Software and Systems Modeling, 2018, 17, pp.319-342. ⟨10.1007/s10270-016-0518-0⟩

    Accès: https://hal.science/hal-02640704

  • Amani Makhlouf, Christian Percebois, Hanh Nhi Tran

    An Auto-active Approach to Develop Correct Logic-based Graph Transformations

    International Journal On Advances in Software, 2018, 11 (1 & 2), pp.147-158

    Accès: https://hal.science/hal-02089337

  • Thierry Millan

    Utilisation des bases de données orientées graphe comme référentiels de modèles

    Revue des Sciences et Technologies de l’Information – Série TSI : Technique et Science Informatiques, 2017, 35 (6), pp.695-719. ⟨10.3166/tsi.35.695-719⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03463580

  • Articles dans des revues nationales
  • Isabelle Blasquez, Hervé Leblanc, Christian Percebois

    Les tests dans le développement logiciel, du cycle en V aux méthodes agiles

    Revue des Sciences et Technologies de l’Information – Série TSI : Technique et Science Informatiques, 2017, 36 (1-2), pp.7-50. ⟨10.3166/tsi.2017.00003⟩

    Accès: https://hal.science/hal-02864393

  • Conférences et workshops internationaux avec actes édités et comité de lecture
  • Minh Khoi Nguyen, Hanh Nhi Tran, Razan Abualsaud, Ileana Ober

    An AI-Enhanced Process Mining Framework for Software Process Insights

    15th International Conference on Knowledge and Systems Engineering (KSE 2023), Oct 2023, Hanoï, Vietnam. pp.1-6, ⟨10.1109/KSE59128.2023.10299475⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04334619

  • Marwa Zeroual, Brahim Hamid, Morayo Adedjouma, Jason Jaskolka

    Constructing security cases based on formal verification of security requirements in alloy

    42nd International Conference on Computer Safety, Reliability and Security (SAFECOMP 2023) Workshops, Sep 2023, Toulouse, France. pp.15-25, ⟨10.1007/978-3-031-40953-0_2⟩

    Accès: https://cea.hal.science/cea-04232793

  • Marwa Zeroual, Brahim Hamid, Morayo Adedjouma, Jason Jaskolka

    Formal model-based argument patterns for security cases

    28th European Conference on Pattern Languages of Programs (EuroPLoP 2023), Jul 2023, Irsee, Germany. pp.1-12, ⟨10.1145/3628034.3628044⟩

    Accès: https://cea.hal.science/cea-04496428

  • Razan Abualsaud, Hanh Tran, Ileana Ober, Minh Khoi Nguyen

    Toward a Goal-Oriented Methodology for Artifact-Centric Process Modeling

    18th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software Engineering (ENASE 2023), Institute for Systems and Technologies of Information, Control and Communication (INSTICC); ACM Special Interest Group on Management Information Systems (ACM SIGMIS); IEEE SMC – IEEE Technical Committee on Enterprise Information Systems, Apr 2023, Prague, Czech Republic. pp.656-663, ⟨10.5220/0011989900003464⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04334625

  • Guillaume Vidot, Mélanie Ducoffe, Christophe Gabreau, Iulian Ober, Ileana Ober

    Formal Monotony Analysis of Neural Networks with Mixed Inputs: An Asset for Certification

    27th International Conference on Formal Methods for Industrial Critical Systems (FMICS 2022), Sep 2022, Warsaw, Poland. pp.15-31, ⟨10.1007/978-3-031-15008-1_3⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03855271

  • Megha Quamara, Gabriel Pedroza, Brahim Hamid

    Formal analysis approach for multi-layered system safety and security co-engineering

    14th International Workshop on Software Engineering for Resilient Systems (SERENE 2022), Sep 2022, Zaragoza, Spain. pp.18-31, ⟨10.1007/978-3-031-16245-9_2⟩

    Accès: https://cea.hal.science/cea-03789094

  • Megha Quamara, Gabriel Pedroza, Brahim Hamid

    Facilitating safety and security co-design and formal analysis in multi-layered system modeling

    20th IEEE International Conference on Dependable, Autonomic & Secure Computing (DASC 2022), Sep 2022, Calabria, Italy. pp.1-8, ⟨10.1109/DASC/PiCom/CBDCom/Cy55231.2022.9927773⟩

    Accès: https://cea.hal.science/cea-03789114

  • Abdelhakim Baouya, Samir Ouchani, Saddek Bensalem

    Formal Modelling and Security Analysis of Inter-Operable Systems

    35th International Conference on Industrial, Engineering and Other Applications of Applied Intelligent Systems (IEA AIE 2022), Jul 2022, Kitakyushu, Japan. pp.555-567, ⟨10.1007/978-3-031-08530-7_47⟩

    Accès: https://hal.science/hal-04086240

  • Minh Khoi Nguyen, Hanh Nhi Tran, Ileana Ober

    Process Mining to Discover the Global Process from its Fragments’ Executions

    17th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software Engineering (ENASE 2022), Apr 2022, Online Streaming, France. pp.363-370, ⟨10.5220/0011044800003176⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03855295

  • Paul Viallard, Guillaume Vidot, Amaury Habrard, Emilie Morvant

    A PAC-Bayes Analysis of Adversarial Robustness

    Thirty-fifth Conference on Neural Information Processing Systems (NeurIPS 2021), NIPS: Neural Information Processing Systems Foundation, Dec 2021, Virtual-only Conference, Australia

    Accès: https://hal.science/hal-03145332v2

  • Conférences et workshops nationaux avec actes édités et comité de lecture
  • Mamadou Lakhassane Cisse, Hanh Nhi Tran, Samba Diaw, Bernard Coulette, Alassane Bah

    Collaborative Processes Management: from Modeling to Enacting

    22nd International Conference on Computer Supported Cooperative Work in Design (CSCWD 2018), May 2018, Nanjing, China. pp.0

    Accès: https://hal.science/hal-02279376

  • Thèses et habilitations
  • Megha Quamara

    An approach to co-design and analysis of safety and security for three-layered system modeling : models, formalisms, and tool support

    Computer Aided Engineering. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2022. English. ⟨NNT : 2022TOU30267⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04103912

  • Quentin Rouland

    Rigorous development of secure architecture within the negative and positive statements : properties, models, analysis and tool support

    Library and information sciences. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2021. English. ⟨NNT : 2021TOU30251⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03699867

  • Mamadou Lakhassane Cisse

    Modélisation et exécution flexible de processus collaboratifs

    Autre [cs.OH]. Université Toulouse le Mirail – Toulouse II; Université Cheikh Anta Diop (Dakar), 2020. Français. ⟨NNT : 2020TOU20038⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03280101v2

  • Renan Leroux-Beaudout

    Méthodologie de conception de systèmes de simulations en entreprise étendue, basée sur l’ingénierie système dirigée par les modèles

    Système d’exploitation [cs.OS]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2020. Français. ⟨NNT : 2020TOU30089⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03098563

  • Ronan Baduel

    An integrated model-based early validation approach for railway systems

    Other [cs.OH]. Université Toulouse le Mirail – Toulouse II, 2019. English. ⟨NNT : 2019TOU20083⟩

    Accès: https://univ-tlse2.hal.science/tel-03012187v2

  • Amani Makhlouf

    Environnement d’assistance au développement de transformations de graphes correctes

    Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Institut National Polytechnique de Toulouse – INPT, 2019. Français. ⟨NNT : 2019INPT0027⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-04166309

  • Robin Bussenot

    Rendre agile les tests d’intégration des systèmes avioniques par des langages dédiés

    Architectures Matérielles [cs.AR]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2018. Français. ⟨NNT : 2018TOU30128⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-02130427

  • Mojtaba Hajmoosaei

    A bottom-up process management environment dedicated to process actors

    Discrete Mathematics [cs.DM]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2018. English. ⟨NNT : 2018TOU30004⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-02015601

  • Anas Motii

    Ingénierie des sytèmes sécurisés : patrons, modèles et analyses

    Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2017. English. ⟨NNT : 2017TOU30274⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-01948329

  • Rapports
  • Thierry Millan, Hervé Leblanc, Christian Percebois

    A Dynamic Type System for OCL

    [Research Report] IRIT. 2017

    Accès: https://hal.science/hal-03109257

  • contrats de l’équipe

    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    AcronymeTitreResp. scDébut – fin
    Jeudi 15 Décembre 2022, 9h30
    Towards the certification of Machine~Learning-based Avionic Systems : leveraging mathematical proofs for ensuring trustworthiness
    Eric VIDOT – Equipe ARGOS, IRIT ISAE-SUPAERO salle 11.114, Toulouse
    #these
    Vendredi 29 Octobre 2021, 14h00
    Rigorous development of secure architecture within the negative and positive statements: properties, models, analysis and tool support
    Quentin ROULAND – Equipe ARGOS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Jeudi 1 Octobre 2020, 14h00
    Méthodologie de conception de systèmes de simulation en entreprise étendue, basée sur l’ingénierie système dirigée par les modèles
    Renan LEROUX-BEAUDOUT – Equipe ARGOS, Equipe SMART, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #these
    Lundi 30 Septembre 2019, 10h00
    Une approche intégrée des systèmes ferroviaires et prenant en charge leur validation
    Ronan BADUEL – Equipe SMART, Equipe ARGOS, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle des Thèses
    #these
    Vendredi 8 Février 2019, 14h00
    Environnement d’assistance au développement de transformations de graphes correctes
    Amani MAKHLOUF – Equipe ARGOS – IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle des Thèses
    #these
    Lundi 16 Juillet 2018, 16h00
    Rendre Agile les tests d’intégration des systèmes avioniques par des langages dédiés
    Robin BUSSENOT – Equipe ARGOS – IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle des Thèses
    #these
    Lundi 3 Septembre 2018 – Vendredi 7 Septembre 2018
    ISSA : International Workshop on Interplay of Security, Safety and System/Software Architecture in conjunction with ESORICS 2018 conference
    Barcelona (Espagne)
    #congres En savoir plus
    Lundi 11 Septembre 2017 – Vendredi 15 Septembre 2017
    International Workshop on Interplay of Security, Safety and System/Software Architecture (ISSA)
    Canterbury (Royaume-Uni)
    #congres En savoir plus
    Lundi 5 Septembre 2016 – Mardi 6 Septembre 2016
    International Workshop on Interplay of Security, Safety and System/Software Architecture (ISSA)
    Istanbul (Turquie)
    #congres En savoir plus
    Jeudi 16 Juin 2022, 13h00 – 14h00
    Identifying and Analyzing Implicit Interactions in Critical Infrastructure Systems
    Jason JASKOLKA – Carleton University (Canada) UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle des Thèses
    #seminaire
    Mercredi 18 Octobre 2023 – Vendredi 20 Octobre 2023
    SYNAISE@KSE 2023 : Synergies between AI and Software Engineering
    Ha Noi (Vietnam)
    #journee