Thèse soutenue

Une approche formelle pour la spécification et la vérification des systèmes temps-réel

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Auteur / Autrice : Leila Jemni Ben Ayed
Direction : Jacques JarayAHMED MAHJOUB
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et techniques
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Notre but est d'utiliser des techniques formelles pour le développement de systèmes d'automatisation (système de contrôle-commande) formant le composant logiciel d'un système temps-réel. Succinctement, utiliser une méthode formelle pour le développement d'un logiciel consiste à spécifier de façon formelle le comportement attendu du logiciel sous forme de propriétés, et à prouver que le logiciel lui-même satisfait cette spécification. Une spécification exprime les besoins de l'utilisateur et sert aussi de référence au développeur. Dans le cas des applications temps-réel, le système dont le comportement intéresse l'utilisateur est le système automatisé formé d'une partie physique qui existe et d'un système d'automatisation qu'on cherche à développer. L'utilisateur souhaite que le système automatisé agisse sur un environnement (système cible) de façon que ce dernier se comporte selon ses souhaits. Étant donné qu'un système temps-réel contient des composants physiques préexistants, il nous est apparu que son développement doit se faire de façon différente que pour les logiciels classiques. Dans ce mémoire, nous proposons d'abord une méthodologie de développement qui consiste à construire et valider une spécification formelle du système d'automatisation, compte tenu de la description du système automatisé et de la partie opérationnelle. Nous montrons que le cadre méthodologique s'adapte à différents cas de systèmes temps-réel. Nous examinions ensuite nos besoins de spécification pour les différents composants d'un système temps-réel qui nécessitent de pouvoir exprimer l'évolution prévisible en fonction d'un comportement observé jusqu'à un certain point. Ceci nous amène à compléter les opérateurs de la logique temporelle classique par de nouveaux opérateurs et à proposer un nouveau langage de spécification dénommé LTPI, conçu comme une extension de la logique temporelle, et qui permet de décrire une partie du comportement d'un système comme une conséquence d'une autre partie qui l'a précédée. Nous illustrons notre approche à travers quelques exemples de cas industriels, et nous prouvons que le processus de spécification et de vérification se simplifie en utilisant le formalisme proposé.