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Thèse soutenue

L'analyse formelle des systèmes temporisés en pratique

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Auteur / Autrice : Stavros Tripakis
Direction : Joseph Sifakis
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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Dans cette these nous proposons un cadre formel complet pour l'analyse des systemes temporises, avec l'accent mis sur la valeur pratique de l'approche. Nous decrivons des systemes commes des automates temporises and nous exprimons les proprietes en logiques temps-reel. Nous considerons deux types d'analyse. Verification : etant donnes un systeme et une propriete, verifier que le systeme satisfait la propriete. Synthese de controleurs : etant donnes un systeme et une propriete, restreindre le systeme pour qu'il satisfasse la propriete. Pour rendre l'approche possible malgre la difficulte theorique des problemes, nous proposons : des abstractions pour reduire l'espace d'etats concret en un espace abstrait beaucoup plus petit qui, pourtant, preserve toutes les proprietes qui nous interessent. Des techniques efficaces pour calculer et explorer l'espace d'etats abstrait. Nous definissons des bisimulations et simulations faisant abstraction du temps et etudions les proprietes qu'elles preservent. Pour les bisimulations, l'analyse consiste a generer d'abord l'espace abstrait, et ensuite l'utiliser pour verifier des proprietes sur l'espace concret. Pour les simulations, la generation et la verification se font en meme temps (a-la-volee). Un algorithme a-la-volee est aussi develope pour la synthese de controleurs. Pour aider l'utilisateur a sa comprehension, nous produisons des sequences diagnostiques concretes. Nous avons implante nos methodes dans kronos, l'outil d'analyse temps-reel de verimag. Nous avons aussi connecte kronos a open-caesar. Nous avons traite un nombre d'etudes de cas non-triviales : deux protocoles industriels de communication par le cnet et bang&olufsen, le circuit electronique asynchrone stari, un langage de documents multimedia develope a inria, un exemple de scheduling temps-reel et un exemple benchmark. L'analyse a parfois revele des erreurs dans les systemes modelises. Les resultats experimentaux ont montre que nous avons reussi a ameliorer la performance par rapport a des versions precedentes de kronos et d'autres outils similaires de plusieurs ordres de grandeur.