Langage intermédiaire et transformations de modèles pour le développement de systèmes temps-réel : retour d'expérience sur la chaîne de vérification formelle Fiacre

6 pagesInternational audienceWe discuss the results obtained during the development of a formal verification toolchain for AADL based on a model driven engineering approach. Our approach is characterized by the use of the pivot language FIACRE to facilitate verification activities and transformations between models. We quickly analyse the first return on experience and present ongoing work started in the scope of the Quarteft project to improve the verification chain.Nous présentons les résultats obtenus durant le développement d’une chaîne de vérifi-cation formelle pour le langage d’architecture AADL basé sur une approche ingénierie dirigéepar les modèles. Notre approche se caractérise par l’utilisation du langage pivot FIACRE pourfaciliter les activités de vérification et de transformations entre modèles. Nous commentonsles premiers retours d’expérience issus de la mise en oeuvre de cette chaîne de vérification etprésentons en conclusion les travaux en cours dans le cadre du projet Quarteft qui visent àl’améliore

Décidabilité et Complexité

International audienceL'informatique fondamentale est un vaste sujet, comme en témoignent les 2 283 et 3 176 pages des "Handbooks" (228; 1). Couvrir en quelques dizaines de pages, l'ensemble de l'in- formatique nous a semblé une entreprise hors de notre portée. De ce fait, nous nous sommes concentrés sur la notion de calcul, sujet qui reflète le goût et la passion des auteurs de ce chapitre. La notion de calcul est omniprésente et aussi ancienne que les mathématiques

Programmation d'Applications Réactives Probabilistes

International audienceLes langages synchrones ont été introduits pour concevoir des systèmes embarqués temps-réel. Ces langages dédiés permettent d'écrire une spécification précise du système, de la simuler, la valider par du test ou de la vérification formelle puis de la compiler vers du code exécutable. Cependant, ils offrent un support limité pour modéliser les comportements non-déterministes qui sont omniprésents dans les systèmes embarqués. Dans cet article, nous présentons ProbZélus, une extension probabiliste d'un langage synchrone descendant de Lustre. ProbZélus permet de décrire des modèles probabilistes réactifs en interaction avec un environnement observable. Lors de l'exécution, un ensemble de techniques d'inférence peut être utilisé pour apprendre les distributions de paramètres du modèle à partir de données observées. Nous illustrons l'expressivité de ProbZélus avec des exemples comme un détecteur de trajectoire à partir d'observations bruitées, ou un contrôleur de robot capable d'inférer à la fois sa position et une carte de son environnement

Programmation d'Applications Réactives Probabilistes

National audienceLes langages synchrones ont été introduits pour concevoir des systèmes embarqués temps-réel. Ces langages dédiés permettent d'écrire une spécification précise du système, de la simuler, la valider par du test ou de la vérification formelle puis de la compiler vers du code exécutable. Cependant, ils offrent un support limité pour modéliser les comportements non-déterministes qui sont omniprésents dans les systèmes embarqués. Dans cet article, nous présentons ProbZélus, une extension probabiliste d'un langage synchrone descendant de Lustre. ProbZélus permet de décrire des modèles probabilistes réactifs en interaction avec un environnement observable. Lors de l'exécution, un ensemble de techniques d'inférence peut être utilisé pour apprendre les distributions de paramètres du modèle à partir de données observées. Nous illustrons l'expressivité de ProbZélus avec des exemples comme un détecteur de trajectoire à partir d'observations bruitées, ou un contrôleur de robot capable d'inférer à la fois sa position et une carte de son environnement

Les quatre concepts de l'informatique

Quand on e nseigne une discipline, il faut veiller à en respecter les équilibres internes, afin que les contenus enseignés donnent une image fidèle de la discipline elle-même. On propose ici l'idée que, l'informatique est structurée par quatre concepts : algorithme, machine, langage et information, et on insiste sur l'importance de respecter l'équilibre entre ces différents concepts dans la conception d'un programme d'enseignement de l'informatique au lycée

Un environnement formel d'assistance à la modélisation de protocoles

The use of protocol design toolkits based on UML profiles has been hampered by the lack of methodological support. Indeed, those toolkits should include an assistant based on patterns and dedicated to driving the designer step by step through a well defined methodology. Thus, the TURTLE UML profile is extended with widely accepted service and protocol-oriented patterns. These patterns are built upon UML analysis diagrams i.e. use case, interaction overview and sequence diagrams. Moreover, all these patterns and diagrams have a formal semantics. Finally, they have been implemented in TTool, the open-source toolkit supporting TURTLE. The proposed approach remains general and may be applied to various modeling languages and use-case analysis driven processes

Diagnostic, opacité et test de conformité pour des systèmes récursifs

L'une des façons les plus efficace de s'assurer du bon fonctionnement d'un système informatique est de les représenter par des modèles mathématiques. De nombreux travaux ont été réalisés en utilisant des automates finis comme modèles, nous essayons ici d'étendre ces travaux à des modèles infinis. Dans cette thèse, nous nous intéressons à quelques problèmes dans lesquels un système est observé de façon incomplète. Dans ce cas, il est impossible d'accéder à certaines informations internes. La diagnosticabilité d'une propriété donnée consiste à vérifier qu'à l'exécution du système, un observateur sera en mesure de déterminer avec certitude que la propriété est vérifiée par le système. L'opacité consiste, réciproquement, à déterminer qu'un doute existera toujours. Une autre application concerne la génération de cas de test. Une fois encore, on considère qu'un observateur n'accède qu'à une partie des événements se produisant dans le système (en général les entrées et les sorties). À partir d'une spécification, on produit automatiquement des cas de test, qui ont pour but de détecter des non-conformités (elles même formalisées de façon précise). Ces trois problèmes ont été étudiés pour des modèles finis. Dans cette thèse, nous étendons leur étude aux modèles récursifs, pour cela nous avons introduit notre propre modèle, les RTS, qui sont une généralisation des automates à pile, et d'autres modèles de la récursivité. Nous adaptons ensuite les techniques utilisées sur des modèles finis, qui servent à résoudre les problèmes qui nous intéressent.An effective way to ensure the proper functioning of a computer system is to represent it by using mathematical models . Many studies have been conducted using finite automata as models, in this thesis we try to extend these works to infinite models. We focus on three problems in which a system is partially observed. In this case, it is impossible to access certain internal informations. Diagnosability of a given property consist in checking, that, during the execution of the system, an observer will be able to determine with certainty that the property is verified by the system. Conversely, the opacity consists in determining if a doubt will always exist. Another application is the generation of test cases. Once again, we consider that an observer accesses only some events of the system (typically the inputs and outputs): from a specification, we automatically generate test cases, which are designed to detect non-conformance. These three problems have been studied for finite models. In this thesis, we extend their study to recursive models. For this purpose, we have introduced a new model, the RTS, which are a generalization of pushdown automata and other models of recursion. In order to solve problems of interest, we adapt the techniques used in finite models.RENNES1-Bibl. électronique (352382106) / SudocSudocFranceF

Modèle de contraintes temporelles pour systèmes polychrones

International audienceLa modélisation des systèmes répartis et des systèmes électroniques modernes nécessite des référentiels temporels multiples. Nous désignons ces systèmes sous le nom de “systèmes polychrones”. Le profil UML pour les systèmes temps réel et embarqués (MARTE) permet leur modélisation ainsi que la spécification de contraintes temporelles avec CCSL (Clock Constraint Specification Language). Dans MARTE, CCSL est non normatif et sa sémantique est informelle. Nous proposons ici une sémantique formelle en termes d'évolutions d'un “Time System” pour un noyau de CCSL. Un “Time System” est un modèle dynamique qui associe un ensemble de configurations à un modèle structurel constitué d'un ensemble d'horloges discrètes et de relations sur ces horloges. Les Time Systems sont comparés à d'autres modèles de causalités asynchrones, synchrones et polychrones. CCSL et sa mise en oeuvre sont illustrés sur un exemple de contrôleur d'ABS

Résolution d'équations en algèbre de Kleene : applications à l'analyse de programmes

Au fil des ans, l'algèbre de Kleene s'est avérée être un outil formel très pratique et flexible quant vient le temps de raisonner sur les programmes informatiques. Cependant, actuellement, la plupart des applications à l'analyse de programmes de l'algèbre de Kleene se font en sélectionnant un problème précis et en voyant comment l'algèbre de Kleene permet de le résoudre, ce qui limite les applications possibles. L'objectif visé par ce mémoire est de déterminer dans quelle mesure la résolution d'équations, en algèbre de Kleene, peut être utilisée en analyse de programmes. Une grande partie de ce mémoire est donc consacrée à la résolution de différents types d'équations dans différentes variantes de l'algèbre de Kleene. Puis nous montrons comment la vérification de programmes ainsi que la synthèse de contrôleurs peuvent tirer profit de la résolution d'équations en algèbre de Kleene