Automatisation des preuves pour la vérification des règles de l'Atelier B

par Mélanie Jacquel

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Catherine Dubois, David Delahaye et de Karim Berkani.


  • Résumé

    Cette thèse porte sur la vérification des règles ajoutées de l'Atelier B en utilisant une plate-forme appelée BCARe qui repose sur un plongement de la théorie sous-jacente à la méthode B (théorie de B) dans l'assistant à la preuve Coq. En particulier, nous proposons trois approches pour prouver la validité d'une règle, ce qui revient à prouver une formule exprimée dans la théorie de B. Ces trois approches ont été évaluées sur les règles de la base de règles de SIEMENS IC-MOL. La première approche dite autarcique est développée avec le langage de tactiques de Coq Ltac.  Elle repose sur une première étape qui consiste à déplier tous les opérateurs ensemblistes pour obtenir une formule de la logique du premier ordre. Puis nous appliquons une procédure de décision qui met en oeuvre une heuristique naïve en ce qui concerne les instanciations. La deuxième approche, dite sceptique,appelle le prouveur automatique de théorèmes Zenon après avoir effectué l'étape de normalisation précédente. Nous vérifions ensuite les preuves trouvées par Zenon dans le plongement profond de B en Coq.  La troisième approche évite l'étape de normalisation précédente grâce à une extension de Zenon utilisant des règles d'inférence spécifiques à la théorie de B. Ces règles sont obtenues grâce à la technique de superdéduction. Cette dernière approche est généralisée en une extension de Zenon à toute théorie grâce à un calcul dynamique des règles de superdéduction. Ce nouvel outil, appelé Super Zenon, peut par exemple prouver des problèmes issus de la bibliothèque de problèmes TPTP.

  • Titre traduit

    Proof Automation for Atelier B Rules Verification


  • Résumé

    The purpose of this thesis is the verification of Atelier B added rules using the framework named BCARe which relies on a deep embedding of the B theory within the logic of the Coq proof assistant. We propose especially three approaches in order to prove the validity of a rule, which amounts to prove a formula expressed in the B theory. These three approaches have been assessed on the rules coming from the rule database maintained by Siemens IC-MOL.  To do so, the first approach, so-called autarkic approach, is developed thanks to the Coq tactic language, Ltac. It rests upon a first step which consists in unfolding the set operators so as to obtain a first order formula.  A decision procedure which implements an heuristic is applied afterwards to deal with instantiation.  We propose a second approach, so-called skeptic approach, which uses the automated first order theorem prover Zenon, after the previous normalization step has been applied.  Then we verify the Zenon proofs in the deep embedding of B in Coq. A third approach consists in using anextension of Zenon to the B method thanks to the superdeduction. Superdeduction allows us to add the axioms of the B theory by means of deduction rules in the proof mechanism of Zenon. This last approach is generalized in an extension of Zenon to every theory thanks to a dynamic calculus of the superdeduction rules. This new tool, named Super Zenon, is able to prove problems coming from the problem library TPTP, for example.


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