Analyse de dépendances ML pour les évaluateurs de logiciels critiques.

ML Dependency Analysis for Critical-Software Assessors

• Auteur / Autrice : Vincent Benayoun
• Direction : Catherine Dubois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 16/05/2014
• Etablissement(s) : Paris, CNAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études et de recherche en informatique et communications (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Laure Potet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Pessaux, David Rajchenbach-Teller
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Roberto Di Cosmo, Sandrine Blazy
• DOI : 10.70675/5e4f907czada9z4040zab02zdc00f25c4bb4

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté -- Examens

Langages de programmation

Assistants de preuve

Coq (logiciel)

Mots clés libres

Analyse de dépendances

Logiciels critiques

Langages fonctionnels

Coq

Preuve de correction

Analyse statique

Interprétation abstraite

Dependency analysis

Critical software

Functional languages

Coq

Proof of correctness

Static analysis

Abstract interpretation

Résumé

Les logiciels critiques nécessitent l’obtention d’une évaluation de conformité aux normesen vigueur avant leur mise en service. Cette évaluation est obtenue après un long travaild’analyse effectué par les évaluateurs de logiciels critiques. Ces derniers peuvent être aidéspar des outils utilisés de manière interactive pour construire des modèles, en faisant appel àdes analyses de flots d’information. Des outils comme SPARK-Ada existent pour des sous-ensembles du langage Ada utilisés pour le développement de logiciels critiques. Cependant,des langages émergents comme ceux de la famille ML ne disposent pas de tels outils adaptés.La construction d’outils similaires pour les langages ML demande une attention particulièresur certaines spécificités comme les fonctions d’ordre supérieur ou le filtrage par motifs. Cetravail présente une analyse de flot d’information pour de tels langages, spécialement conçuepour répondre aux besoins des évaluateurs. Cette analyse statique prend la forme d’uneinterprétation abstraite de la sémantique opérationnelle préalablement enrichie par desinformations de dépendances. Elle est prouvée correcte vis-à-vis d’une définition formellede la notion de dépendance, à l’aide de l’assistant à la preuve Coq. Ce travail constitue unebase théorique solide utilisable pour construire un outil efficace pour l’analyse de toléranceaux pannes.

Critical software needs to obtain an assessment before commissioning in order to ensure compliance tostandards. This assessment is given after a long task of software analysis performed by assessors. Theymay be helped by tools, used interactively, to build models using information-flow analysis. Tools likeSPARK-Ada exist for Ada subsets used for critical software. But some emergent languages such as thoseof the ML family lack such adapted tools. Providing similar tools for ML languages requires specialattention on specific features such as higher-order functions and pattern-matching. This work presentsan information-flow analysis for such a language specifically designed according to the needs of assessors.This analysis is built as an abstract interpretation of the operational semantics enriched with dependencyinformation. It is proved correct according to a formal definition of the notion of dependency using theCoq proof assistant. This work gives a strong theoretical basis for building an efficient tool for faulttolerance analysis.