ENSC-2007 no 43

THÈSE présentée à l’École Normale Supérieure de Cachan pour obtenir le grade de

Docteur de l’École Normale Supérieure de Cachan

par :
Spécialité :

Pierre-Alain R EYNIER
I NFORMATIQUE

Vérification de systèmes temporisés et distribués : modèles, algorithmes et implémentabilité.

Soutenue le 21 juin 2007, devant un jury composé de :
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Parosh Aziz A BDULLA
Ahmed B OUAJJANI
Patricia B OUYER
Serge H ADDAD
Claude JARD
François L AROUSSINIE
Jean-François R ASKIN

examinateur rapporteur co-directrice de thèse examinateur examinateur co-directeur de thèse rapporteur Résumé
Avec le développement de l’informatique, le nombre et le rôle des systèmes critiques augmentent constamment. Une proportion importante de ces systèmes présente des aspects temporisés exprimant des contraintes quantitatives sur l’écoulement du temps. Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans le cadre de la vérification automatique de systèmes temporisés et distribués. Nous considérons différents modèles obtenus comme des extensions des automates temporisés et des réseaux de
Petri. Dans une première partie, nous étudions ces modèles à la fois indépendamment, obtenant de nouveaux résultats d’indécidabilité pour les automates temporisés avec transitions silencieuses, et en s’intéressant aux liens existant entre eux. Nous proposons ainsi une traduction des automates temporisés étendus vers les réseaux de Petri temporels et comparons avec précision les pouvoirs expressifs des automates temporisés et des réseaux de Petri temporisés. La deuxième partie de nos travaux traite de problèmes d’algorithmique de la vérification. Nous proposons un algorithme pour l’analyse en avant des automates temporisés avec gardes diagonales ainsi qu’une notion de dépliage pour les réseaux d’automates temporisés et différentes méthodes pour en calculer un préfixe fini et complet. Enfin, dans une dernière partie, nous nous intéressons à