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La vérification formelle des contrôleurs logiques a donné lieu à de nombreux travaux scientifiques cette dernière décennie. Elle permet de démontrer (obtention d'un niveau requis de sûreté de fonctionnement (SdF) des systèmes industriels, et tout particulièrement des systèmes critiques. Nos travaux portent sur la preuve des propriétés relatives à la qualité du service rendu par le système automatisé, que nous nommons des propriétés quantitatives. Par exemple, au lieu de vérifier que plusieurs produits ont effectivement été dosés avant d'enclencher un mélange puis une réaction chimique, il peut être important de prouver que la bonne quantité de ces produits a été dosée. Autre exemple, au lieu de prouver qu'un mobile s'arrête dans une position donnée, il peut être important de prouver que cet arrêt en position s'effectue avec une précision garantie. Ce sont de telles propriétés quantitatives que nous nous sommes attachés à être capables de prouver pour les systèmes à évènement discrets (SED), et plus exactement pour une sous classe des SED : les systèmes logiques. Dans ce mémoire nous explorons l'apport des automates hybrides pour la prise en compte simultanée du caractère discret du contrôleur et continu du processus. A cette fin, nous introduisons un formalisme d'automates hybrides à transitions typées et nous proposons une méthodologie de modélisation basée sur des automates modulaires génériques. La vérification est alors obtenue par le model checker PHAVer. Deux études de cas sont présentées en fin de mémoire.
Ce travail s'inscrit dans le cadre de la vérification formelle de programmes: le model checking est une technique qui permet de s'assurer qu'une propriété, exprimée en logique temporelle, est vérifiée par le modèle d'un système. Cette thèse étudie plusieurs logiques temporelles, du point de vue de l'expressivité et de la complexité. Nous étudions trois grands types de logiques temporelles : - concernant la logique temporelle du temps linéaire, nous prouvons que l'ajout de modalités du passé permet de simplifier l'écriture des formules sans augmenter la complexité des problèmes de model checking. Nous étudions également l'impact de l'ajout de la modalité Now ; - concernant la logique temporelle du temps arborescent, nous établissons la complexité du model checking pour plusieurs extensions classiques de CTL ; - enfin, nous montrons qu'il est possible, sous certaines conditions, de vérifier efficacement des propriétés quantitatives sur la durée séparant deux évènements.
La vérification formelle est indispensable pour assurer la fiabilité des applications critiques comme les protocoles de communication et les systèmes répartis. La technique de vérification basée sur les modèles (model-checking) consiste à traduire l'application vers un système de transitions étiquetées (STE), sur lequel les propriétés attendues, exprimées en logique temporelle, sont vérifiées à l'aide d'outils appelés évaluateurs (model-checkers). Cependant, les logiques temporelles "classiques", définies sur un vocabulaire d'actions atomiques, ne sont pas adaptées aux langages de description comme LOTOS, dont les actions contiennent des valeurs typées. Cette thèse définit un formalisme appelé XTL (eXecutable Temporal Language) qui permet d'exprimer des propriétés temporelles portant sur les données du programme à vérifier. XTL est basé sur une extension du mu-calcul modal avec des variables typées. Les valeurs contenues dans le STE, extraites à l'aide d'opérateurs modaux étendus, peuvent être passées en paramètre aux opérateurs de point fixe ou manipulées à l'aide de constructions d'inspiration fonctionnelle comme "let", "if-then-else", "case", etc. Les propriétés portant sur des séquences d'actions du programme sont décrites succinctement au moyen d'expressions régulières. Des méta-opérateurs spéciaux permettent l'évaluation des formules sur un STE et l'expression de propriétés temporelles non-standard par exploration de la relation de transition. La sémantique de XTL est formellement définie et des algorithmes efficaces sont proposés pour évaluer des formules temporelles XTL sur des modèles STEs. Un évaluateur XTL est développé et utilisé avec succès pour la validation d'applications industrielles comme le protocole BRP développé par Philips et la couche liaison du bus série IEEE-1394 ("FireWire").
CENELEC EN 50128 and IEC 62279 standards are applicable to the performance of software in the railway sector. The 2011 version of the 50128 standard firms up the techniques and methods to be implemented. This is a guide to its implementation, in order to understand the foundations of the standard and how it impacts on the activities to be undertaken, helping towards better a preparation for the independent evaluation phase, which is mandatory.
How should we reason in science? Jan Sprenger and Stephan Hartmann offer a refreshing take on classical topics in philosophy of science, using a single key concept to explain and to elucidate manifold aspects of scientific reasoning. They present good arguments and good inferences as being characterized by their effect on our rational degrees of belief. Refuting the view that there is no place for subjective attitudes in 'objective science', Sprenger and Hartmann explain the value of convincing evidence in terms of a cycle of variations on the theme of representing rational degrees of belief by means of subjective probabilities (and changing them by Bayesian conditionalization). In doing so, they integrate Bayesian inference—the leading theory of rationality in social science—with the practice of 21st century science. Bayesian Philosophy of Science thereby shows how modeling such attitudes improves our understanding of causes, explanations, confirming evidence, and scientific models in general. It combines a scientifically minded and mathematically sophisticated approach with conceptual analysis and attention to methodological problems of modern science, especially in statistical inference, and is therefore a valuable resource for philosophers and scientific practitioners.
Model checking is a powerful approach for the formal verification of software. It automatically provides complete proofs of correctness, or explains, via counter-examples, why a system is not correct. Here, the author provides a well written and basic introduction to the new technique. The first part describes in simple terms the theoretical basis of model checking: transition systems as a formal model of systems, temporal logic as a formal language for behavioral properties, and model-checking algorithms. The second part explains how to write rich and structured temporal logic specifications in practice, while the third part surveys some of the major model checkers available.
This investigation into causal modelling presents the rationale of causality, i.e. the notion that guides causal reasoning in causal modelling. It is argued that causal models are regimented by a rationale of variation, nor of regularity neither invariance, thus breaking down the dominant Human paradigm. The notion of variation is shown to be embedded in the scheme of reasoning behind various causal models. It is also shown to be latent – yet fundamental – in many philosophical accounts. Moreover, it has significant consequences for methodological issues: the warranty of the causal interpretation of causal models, the levels of causation, the characterisation of mechanisms, and the interpretation of probability. This book offers a novel philosophical and methodological approach to causal reasoning in causal modelling and provides the reader with the tools to be up to date about various issues causality rises in social science.
"The impact of technology on society is clear and unmistakeable. The influence of society on technology is more subtle. The 13 essays in this book have been written by a diverse group of scholars united by a common interest in creating a new field - the sociology of technology. They draw on a wide array of case studies - from cooking stoves to missile systems, from 15th-century Portugal to today's Al labs - to outline an original research program based on a synthesis of ideas from the social studies of science and the history of technology. Together they affirm the need for a study of technology that gives equal weight to technical, social, economic, and political questions"--Back cover.
This Festschrift volume, published in celebration of the 25th Anniversary of Model Checking, features papers based on talks at the symposium "25 Years of Model Checking", 25MC, which was part of the 18th International Conference on Computer Aided Verification.