Diagnostic décentralisé de systèmes à événements discrets : application aux réseaux de télécommunications

Président du jury: Claude Jard, Directeur de Recherche CNRSRapporteurs: Philippe Dague Professeur, universite de Paris 13 Stéphane Lafortune Professeur, université du Michigan, E.-U.Examinateurs: Albert Benveniste Directeur de Recherche INRIA Marie-Odile Cordier Professeur, université de Rennes 1 Christophe Dousson Ingénieur, France Telecom R&D Patrick Taillibert Ingénieur, ThalèsIn this thesis, we present an approach for the monitoring and the diagnosis of complex dynamic systems such as telecommunication networks. These systems are composed of a set of interconnected equipments. With the help of sensors, a supervisor is able to receive alarms from the system. The objective of the supervisor is to deal with these alarms in order to guess the possible states and the possible failures of the system.The purpose of the presented approach is to provide a help for interpreting alarms and giving the possible failures that could have occurred on the system. The developped approach uses model-based diagnosis techniques. Given a behavioural model of the set of supervised components, this approach consists in efficently using this model in order to analyse the alarm stream on-line. We propose to represent diagnoses as compacted transition systems based on failure events (reduced transducers).Because of the complexity and the distributed nature of supervised systems, our approach is based on the "divide and conquer" paradigm. Firstly, we compute a set of local diagnoses based on local behaviours. Secondly, the computation of the global diagnosis is based on a local diagnoses merging operation. A strategy for applying this merging operation was developped in order to be efficient.This work has been done in the context of a French scientific project called MAGDA. Finally, a platform for the decentralised diagnosis of dynamic systems has been developped and has been used to validate our approach on telecommunication network examples: Transpac network and a SDH network.Le cadre de cette thèse est la surveillance et le diagnostic de systèmes dynamiques complexes tels que les réseaux de télécommunications. Ces systèmes sont composés d'un ensemble d'équipements interconnectés. Des mécanismes liés à des capteurs permettent à un superviseur de recevoir les alarmes émises par tous les composants du réseau et de les interpréter.L'objectif de ces travaux est de fournir une aide à l'interprétation de ces alarmes afin d'avoir à tout moment une vision de l'état du réseau et de ses dysfonctionnements possibles. L'approche développée est issue des techniques de diagnostic à base de modèles. Elle consiste, à partir d'un modèle du fonctionnement et de dysfonctionnement des composants du réseau, à utiliser efficacement ce modèle pour analyser en-ligne le flux d'alarmes. Dans le cadre de la supervision de tels systèmes, le diagnostic consiste non seulement à établir à partir des observations les états possibles du système à un instant donné mais aussi la propagation des pannes. Nous proposons de représenter ces diagnostics sous forme de systèmes de transitions compacts (transducteurs réduits) basés sur des événements de pannes.Étant données la complexité et la nature répartie de ces systèmes, nous avons concentré notre étude sur l'élaboration d'une approche décentralisée de diagnostic, fondée sur le principe de "diviser pour régner". Dans un premier temps, nous établissons un ensemble de diagnostics locaux fondés sur des modèles de comportements locaux. Afin d'assurer l'efficacité de ces calculs, nous nous appuyons sur l'approche proposée par M. Sampath et al. qui consiste à construire hors-ligne une structure de données appelée "diagnostiqueur" qui rend le suivi en-ligne et la production d'un diagnostic local possible.Dans un deuxième temps, l'obtention du diagnostic du système est établi par fusion des diagnostics locaux. Cette fusion est nécessaire car elle permet de valider ou d'invalider les hypothèses locales de diagnostic. Une stratégie de fusion a été mise en place afin d'assurer l'efficacité de cette fusion.Cette thèse a été effectuée dans le cadre d'un projet RNRT : le projet Magda. Elle a abouti au développement d'une plate-forme pour le diagnostic décentralisé de systèmes dynamiques. Cette plate-forme nous a permis de valider notre approche sur deux types de réseaux : le réseau Transpac et un réseau SDH