Méthodes symboliques pour la vérification de processus communicants : étude et mise en oeuvre

• Auteur / Autrice : Alain Kerbrat
• Direction : Jean-Claude Fernandez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'informatique et mathématiques appliquées (Grenoble ; 1989-2006)

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquées

Informatique, automatique théorique, systèmes

Vérification programme

Programme parallèle

Modèle

Complexité

Programme

Vérification formelle

Représentation symbolique

Génération modèle minimal

Graphe décision binaire

Polyèdre convexe

Program verification

Parallel program

Models

Program complexity

Résumé

Ce travail porte sur la vérification formelle de programmes parallèles. Parmi les méthodes habituellement utilisées, nous nous intéressons aux méthodes basées sur la construction d'un modèle du programme à vérifier; la vérification proprement dite s'effectue sur ce modèle. Cette approche est limitée par l'explosion de la taille du modèle, dès que le programme traite est de complexité réaliste. Notre but est l'étude et la mise en œuvre de techniques permettant d'effectuer la vérification malgré cette explosion. Les techniques que nous présentons sont liées par une caractéristique commune : l'utilisation de méthodes symboliques de représentation du modèle. Nous étudions en premier lieu des techniques de réduction de modèles. Ces réductions s'opèrent par rapport à des relations d'équivalence basées sur la notion de bisimulation. Nous étudions en particulier un algorithme de minimisation de modèle pendant sa génération (Génération de Modèle Minimal). Dans une seconde partie, nous nous intéressons a deux techniques symboliques de représentation de modèles. Il s'agit d'une part de Graphes de Décision Binaires, qui permettent la manipulation efficace de formules booléennes, et d'autre part de systèmes d'inéquations linéaires, connus sous le nom de polyèdres convexes, pour la manipulation de variables entières. L'utilisation de ces techniques permet de représenter et manipuler des modèles de taille souvent prohibitive pour des méthodes énumératives classiques. Nous présentons la mise en œuvre de méthodes de comparaison et réduction de modèles aves les Graphes de Décision Binaires, avec en particulier l'algorithme de Génération de Modèle Minimal. L'application de l'outil correspondant à plusieurs exemples de programmes LOTOS a permis de montrer l'intérêt, mais aussi les limites de l'utilisation de cette représentation symbolique. Enfin, nous présentons une méthode d'analyse statique de protocoles, basée sur l'utilisation des polyèdres convexes. Cette analyse permet le calcul d'approximations supérieures d'invariants du programme et de vérifier la véracité de propriétés définies en termes de variables du programme.