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Defesa de Tese de Doutorado Nº 346 "An Algebra of Temporal Faults"

O aluno André Luís Ribeiro Didier irá defender sua pesquisa no dia 08 de março, às 14h, no Auditório. Início: 08/03/2017 às 14:00 Término: 08/03/2017 às 00:00 Local: Auditório do CIn

Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE

Defesa de Tese de Doutorado Nº  346

Aluno: André Luís Ribeiro Didier
Orientador: Prof. Alexandre Cabral Mota
Co-orientador: Prof. Alexander Romanovsky
Título: An Algebra of Temporal Faults
Data: 08/03/2017
Hora/Local: 14h  – Centro de Informática -  Auditório  
Banca Examinadora:
Prof. Augusto Cezar Alves Sampaio (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Paulo Romero Martins Macie l(UFPE / Centro de Informática)
Prof. Juliano Manabu Iyoda (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Enrique Andrés López Droguett (UFPE / Departamento de Engenharia de Produção)
Prof. Genaina Nunes Rodrigues (UnB / Departamento de Ciência da Computação)


RESUMO:

A modelagem de falhas é essencial na antecipação de defeitos em sistemas críticos.
Tradicionalmente, Árvores de Falhas Estáticas são empregadas para este fim, mas Árvores de Falhas Temporais e Dinâmicas têm ganhado evidência devido ao seu maior poder para modelar e detectar propagações complexas de falhas que levam a um defeito.

Em um trabalho anterior, mostramos uma estratégia baseada na álgebra de processos CSP e modelos Simulink para obter rastros (sequências) de falhas que levam a um defeito.
A partir dos rastros de falhas nós descartamos a informação de ordenamento para obter expressões de estrutura  para Ávores de Falhas Estáticas.
Ao contrário de descartar tal informação de ordenamento, poderíamos usá-la para obter expressões de estrutura para Árvores de Falhas Temporais ou Dinâmicas.

No presente trabalho apresentamos: (i) uma álgebra temporal de falhas (com noção de propagação de falhas) para analisar defeitos em sistemas e provamos que ela é de fato uma álgebra Booleana, e (ii) uma lógia de ativação parametrizada para expressar comportamentos nominais e de falha, incluindo a modelagem de falhas a partir de uma álgebra e um conjunto de modos de operação.
A álgebra permite herdar as propriedades de álgebras Booleanas, leis e técnicas de redução existentes, as quais são muito benéficas para a modelagem e análise de falhas.
Com expressões na álgebra temporal de falhas nós permitimos a verificação de propriedades de segurança (emph{safety}) baseadas em Árvores de Falhas Estáticas, Temporais ou Dinâmicas.
%Mostramos como usar a lógica de ativação conjuntamente com a álgebra temporal de falhas para analisar a ocorrência e propagação de falhas relacionadas.
A lógica criada neste trabalho pode ser usada com outras álgebras além das apresentadas.
Sendo usada em conjunto com a álgebra temporal de falhas, tem a intenção de ajudar os analistas a considerar todas as possíveis situações em expressões complexas com operadores relacionados ao ordenamento das falhas, evitando esquecer combinações de falhas sutis (porém relevantes).
Além disso, nossa álgebra temporal de falhas trata operadores NOT, que têm sido deixados de fora em outros trabalhos.
Nós ilustramos nosso trabalho com alguns estudos de caso simples, mas reais, fornecidos pelo nosso parceiro industrial, a EMBRAER.

Isabelle/HOL foi utilizado para a mecanização das provas dos teoremas da álgebra temporal de falhas.

Palavras-chave: Simulink, CSP, FDR, Fault Tree Analysis, Temporal Fault Trees, Dynamic Fault Trees, Isabelle/HOL, Pandora, Fault Injection

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