Transformations d’ω-automates pour la synthèse de systèmes réactifs

by Florian Renkin

Doctoral thesis in Informatique

Under the supervision of Alexandre Duret-Lutz and Adrien Pommellet.

defended on 07-10-2022

in Sorbonne université , under the authority of École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris , in a partnership with Laboratoire de recherche et développement de l'EPITA (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne) (laboratoire) .

Thesis committee President: Laure Petrucci.

Thesis committee members: Hanna Klaudel, Nathalie Sznajder.

Examiners: Olivier Carton, Nicolas Markey.

keywords

• Ω-automata
• Synthesis
• Game

Alternative Title

Transformations of ω-automata for the synthesis of reactive systems

Abstract

Synthesis aims to produce a correct system from specifications. One approach to solve this problem is to translate the specification into a parity game whose winning strategy encodes the system. In this thesis we will show two methods to produce parity automata. The first is based on improving and combining new or existing procedures. The second is an algorithm from Casares et al. providing a guarantee of optimal results. In a second step, we will show how we reduce the obtained system. Two types of reductions will be discussed. The first allows to obtain an optimal result but not the second which privileges the processing time. The third part will describe optimizations that can be used for certain classes of specifications.

keywords

• Ω-automates
• Jeu
• Paritisation
• ACD
• Réduction
• Théorie des automates mathématiques
• Méthodes formelles (informatique)
• Théorie des jeux

Abstract

La synthèse vise à produire un système correct à partir de spécifications. Une approche pour résoudre ce problème consiste à traduire la spécification en un jeu de parité dont la stratégie gagnante encode le système. Dans cette thèse nous allons montrer deux méthodes permettant de produire des automates de parité. La première s'appuie sur l'amélioration et la combinaison de procédures nouvelles ou existantes. La seconde est un algorithme de Casares et al. apportant une garantie d'optimalité du résultat. Dans un deuxième temps, nous montrerons comment nous réduisons le système obtenu. Deux types de réductions seront abordées. La première permet d'obtenir un résultat optimal mais pas la seconde qui privilégie le temps de traitement. La troisième partie décrira des optimisations qui peuvent être utilisées pour certaines classes de spécifications.