Thèse soutenue

Vérification compositionnelle des systèmes temps-réel à base de composants et applications
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Auteur / Autrice : Souha Ben Rayana - Tekaya
Direction : Saddek BensalemMarius Bozga
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 04/11/2016
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Verimag (Grenoble)
Jury : Président / Présidente : Florence Maraninchi
Examinateurs / Examinatrices : Erika Ábrahám, Natarajan Shankar, Doron A. Peled
Rapporteurs / Rapporteuses : Kim Guldstrand Larsen, Ahmed Bouajjani

Mots clés

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Résumé

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Dans le cas des systèmes temps-réels, une difficulté majeure pour le développement d’une approche compositionnelle consiste au modèle synchrone du temps où les horloges des différents composants avancent simultanément.Cet aspect est, pourtant, difficile à considérer dans un cadre compositionnel.Nous proposons une méthode basée sur l’approche déductive et consistant à calculer d’une manière purement compositionnelle une sur-approximation de l’ensemble des états atteignables du système à travers un invariant.Ce dernier se compose d’invariants locaux propres aux composants, un invariantd’interaction caractérisant les interactions entre les composants. En plus, afin de considérer le modèle synchrone du temps, nous introduisons des horloges auxiliaires appelées « Horloges d’Histoire ». Elles permettent de générer des invariants supplémentaires permettant de détecter des relations induites par les synchronisations temporelles des différents composants. Appliqué à plusieurs exemples de systèmes, l’invariant s’est avéré souvent suffisamment fort avec une réduction importante de la complexité de vérification.Toutefois, puisque la méthode est basée sur une sur-approximation, des faux contre-exemples peuvent être générés. Nous avons complété la méthode avec un module destiné pour leur analyse.Au delà de son passage à l’échelle, la méthode est étendue pour la vérification uniforme des systèmes paramétrés, où certains composants sont identiques. La validité de la propriété peut être affirmée indépendamment de leur nombre.Cette méthode compositionnelle est implémentée dans l’outil RTD-Finder conçu pour la vérification des systèmes modélisés au langage BIP (Behavior-Interaction-Priority).Les résultats d’expérimentation montrent la réduction de la complexité de vérification en comparaison avec l’approche monolithique, surtout quand l’invariant global est en mesure de détecter la propriété d’intérêt.