Synthesis of Interactive Reactive Systems

par Rodica Bozianu

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Catalin Dima.

Soutenue le 12-12-2016

à Paris Est en cotutelle avec l'Université libre de Bruxelles (1970-....) , dans le cadre de École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec Laboratoire d'algorithmique, complexité et logique (Créteil) (laboratoire) et de Laboratoire d'Algorithmique- Complexité et Logique / LACL (laboratoire) .

Le président du jury était Daniele Varacca.

Le jury était composé de Catalin Dima, Emmanuel Filiot, Jean-François Raskin.

Les rapporteurs étaient Orna Kupferman, Patricia Bouyer-Decitre.

  • Titre traduit

    Synthèse des systèmes réactifs interactifs


  • Résumé

    Nous étudions le problème de la synthèse automatique de programmes dans des architectures multi-composants tels qu'elles respectent les spécifications par construction. Le principal objectif de cette thèse est de développer des procédures pour résoudre le problème de synthèse qui peut conduire à des implémentations efficaces. Chaque composant a une observation partielle sur l'état global du système multi-composants. Le problème est alors de fournir des protocoles basés sur les observations tel que les composants synthétisés assurent les spécifications pour tout le comportement de leur environnement. L'environnement peut être antagoniste, ou peut avoir ses propres objectifs et se comporter de façon rationnelle. Nous étudions d'abord le problème de synthèse lorsque l'environnement est présumé antagoniste. Pour ce contexte, nous proposons une procédure "Safraless" pour la synthèse d'un composant partiellement informé et un environnement omniscient à partir de spécications KLTL+. Elle est implémentée dans l'outil Acacia-K. Ensuite, nous étudions le problème de synthèse lorsque les composants de l'environnement ont leurs propres objectifs et sont rationnels. Pour le cadre plus simple de l'information parfaite, nous fournissons des complexités serrées pour des objectifs omega-réguliers particuliers. Pour le cas de l'information imparfaite, nous prouvons que le problème de la synthèse rationnelle est indécidable en général, mais nous regagnons la décidabilité si on demande à synthétiser un composant avec observation partielle contre un environnement multi-composante, omniscient et rationnel


  • Résumé

    We study the problem of automatic synthesis of programs in multi-component architectures such that they satisfy the specifications by construction. The main goal of the thesis is to develop procedures to solve the synthesis problem that may lead to efficient implementations.Each component may have partial observation on the global state of the multi-component system.Therefore, the synthesis problem asks to provide observation-based protocols for the components that have to be synthesized that ensure that specifications hold on all interactions with their environment.The environment may be antagonist, or may have its own objectives and behave rationally.We first study the synthesis problem when the environment is presumed to be completely antagonist. For this setting, we propose a "Safraless" procedure for the synthesis of one partially informed component and an omniscient environment from KLTL+ specifications. It is implemented in the tool Acacia-K. Secondly, we study the synthesis problem when the components in the environment have their own objectives and are rational. For the more relaxed setting of perfect information, we provide tight complexities for particular omega-regular objectives. Then, for the case of imperfect information, we prove that the rational synthesis problem is undecidable in general, but we gain decidability if is asked to synthesize only one component against a rational omniscient environment


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Communautés d’Universités et d'Etablissements Université Paris-Est. Bibliothèque universitaire.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.