Vérification formelleIn the context of hardware and software systems, formal verification is the act of proving or disproving the correctness of intended algorithms underlying a system with respect to a certain formal specification or property, using formal methods of mathematics. Formal verification can be helpful in proving the correctness of systems such as: cryptographic protocols, combinational circuits, digital circuits with internal memory, and software expressed as source code.
Logique temporelle linéaireEn logique, la logique temporelle linéaire (LTL) est une logique temporelle modale avec des modalités se référant au temps. En LTL, on peut coder des formules sur l'avenir d'un chemin infini dans un système de transitions, par exemple une condition finira par être vraie, une condition sera vraie jusqu'à ce qu'une autre devienne vraie, etc. Cette logique est plus faible que la logique CTL*, qui permet d'exprimer des conditions sur des ramifications de chemins et pas seulement sur un seul chemin.
Réseau de PetriAnimated_Petri_net_commons.gif Un réseau de Petri (aussi connu comme un réseau de Place/Transition ou réseau de P/T) est un modèle mathématique servant à représenter divers systèmes (informatiques, industriels...) travaillant sur des variables discrètes. Les réseaux de Petri sont apparus en 1962, dans la thèse de doctorat de Carl Adam Petri. Les réseaux de Petri sont des outils graphiques et mathématiques permettant de modéliser et de vérifier le comportement dynamique des systèmes à événements discrets comme les systèmes manufacturiers, les systèmes de télécommunications, les réseaux de transport.
Analyse statique de programmesEn informatique, la notion d’analyse statique de programmes couvre une variété de méthodes utilisées pour obtenir des informations sur le comportement d'un programme lors de son exécution sans réellement l'exécuter. C'est cette dernière restriction qui distingue l'analyse statique des analyses dynamiques (comme le débugage ou le profiling) qui s'attachent, elles, au suivi de l’exécution du programme. L’analyse statique est utilisée pour repérer des erreurs formelles de programmation ou de conception et pour déterminer la facilité ou la difficulté à maintenir le code.
Langage de spécificationUn langage de spécification est un Langage formel en Informatique utilisé pendant l'analyse systémique, l'analyse des exigences et la conception des systèmes pour décrire un système à un niveau beaucoup plus élevé qu'un langage de programmation, qui est utilisé pour produire un code exécutable pour un système. Les langages de spécification ne sont généralement pas exécutés directement. Ils sont destinés à décrire le quoi, pas le comment. En effet, il est considéré comme une erreur si une spécification d'exigence est encombrée de détail d'implémentation non nécessaire.
Logique temporelleLa logique temporelle est une branche de la logique mathématique et plus précisément de la logique modale, qui est formalisée de plusieurs manières. La caractéristique commune de ces formalisations réside en l'ajout de modalités (autrement dit de « transformateurs de prédicats ») liées au temps ; par exemple, une formule typique de la logique modale est la formule , qui se lit : « la formule est satisfaite jusqu'à ce que la formule le soit » et qui signifie que l'on cherche à garantir qu'une certaine propriété (ici ) est satisfaite pendant tout le temps qui court avant qu'une autre formule (ici ) le soit.
Logique des graphesDans les domaines mathématiques de la théorie des graphes et de la théorie des modèles finis, le logique des graphes traite de la spécification formelle de propriétés de graphe en utilisant des proposition de la logique mathématique. Il existe plusieurs variantes suivant les types d'opérations logiques qui peuvent être utilisées dans ces propositions. La logique du premier ordre des graphes concerne les propositions dans lesquelles les variables et les prédicats concernent les sommets et les arêtes individuels d'un graphe, tandis que la logique monadique de graphe du second ordre permet une quantification sur des ensembles de sommets ou d'arêtes.
Concurrency (computer science)In computer science, concurrency is the ability of different parts or units of a program, algorithm, or problem to be executed out-of-order or in partial order, without affecting the outcome. This allows for parallel execution of the concurrent units, which can significantly improve overall speed of the execution in multi-processor and multi-core systems. In more technical terms, concurrency refers to the decomposability of a program, algorithm, or problem into order-independent or partially-ordered components or units of computation.
Formal specificationIn computer science, formal specifications are mathematically based techniques whose purpose are to help with the implementation of systems and software. They are used to describe a system, to analyze its behavior, and to aid in its design by verifying key properties of interest through rigorous and effective reasoning tools. These specifications are formal in the sense that they have a syntax, their semantics fall within one domain, and they are able to be used to infer useful information.
Program analysisIn computer science, program analysis is the process of automatically analyzing the behavior of computer programs regarding a property such as correctness, robustness, safety and liveness. Program analysis focuses on two major areas: program optimization and program correctness. The first focuses on improving the program’s performance while reducing the resource usage while the latter focuses on ensuring that the program does what it is supposed to do.
Logique monadique du second ordrevignette|En logique monadique du second ordre, il y a des variables du premier ordre (x, y, etc.) qui représentent des éléments du domaine et des variables du second ordre (A, Z, etc.) qui représentent des sous-ensembles d'éléments. En logique mathématique et en informatique théorique, la logique monadique du second ordre (abrégé en MSO pour monadic second order) est l'extension de la logique du premier ordre avec des variables dénotant des ensembles.
Diagramme de décision binaireEn informatique, un graphe de décision binaire ou diagramme de décision binaire (ou BDD pour Binary Decision Diagram en anglais) est une structure de données utilisée pour représenter des fonctions booléennes, ou des questionnaires binaires. On utilise les BDD pour représenter des ensembles ou des relations de manière compacte / compressée. Les diagrammes de décision binaires sont utilisés par les programmes de conception assistée par ordinateur (CAO / CAD) pour générer des circuits (synthèse logique), et dans la vérification formelle.
Computation tree logicComputation tree logic (CTL) is a branching-time logic, meaning that its model of time is a tree-like structure in which the future is not determined; there are different paths in the future, any one of which might be an actual path that is realized. It is used in formal verification of software or hardware artifacts, typically by software applications known as model checkers, which determine if a given artifact possesses safety or liveness properties. For example, CTL can specify that when some initial condition is satisfied (e.
Méthode formelle (informatique)En informatique, les méthodes formelles sont des techniques permettant de raisonner rigoureusement, à l'aide de logique mathématique, sur un programme informatique ou du matériel électronique numérique, afin de démontrer leur validité par rapport à une certaine spécification. Elles reposent sur les sémantiques des programmes, c'est-à-dire sur des descriptions mathématiques formelles du sens d'un programme donné par son code source (ou, parfois, son code objet).
Problème SATvignette|Une instance du Sudoku peut être transformée en une formule de logique propositionnelle à satisfaire. Une assignation des variables propositionnelles donne une grille complétée. En informatique théorique, le problème SAT ou problème de satisfaisabilité booléenne est le problème de décision, qui, étant donné une formule de logique propositionnelle, détermine s'il existe une assignation des variables propositionnelles qui rend la formule vraie. Ce problème est important en théorie de la complexité.
Sémantique des langages de programmationEn informatique théorique, la sémantique formelle (des langages de programmation) est l’étude de la signification des programmes informatiques vus en tant qu’objets mathématiques. Comme en linguistique, la sémantique, appliquée aux langages de programmation, désigne le lien entre un signifiant, le programme, et un signifié, objet mathématique. L'objet mathématique dépend des propriétés à connaître du programme. La sémantique est également le lien entre : le langage signifiant : le langage de programmation le langage signifié : logique de Hoare, automates.
Démonstration automatique de théorèmesLa démonstration automatique de théorèmes (DAT) est l'activité d'un logiciel qui démontre une proposition qu'on lui soumet, sans l'aide de l'utilisateur. Les démonstrateurs automatiques de théorème ont résolu des conjectures intéressantes difficiles à établir, certaines ayant échappé aux mathématiciens pendant longtemps ; c'est le cas, par exemple, de la , démontrée en 1996 par le logiciel EQP.
Runtime verificationRuntime verification is a computing system analysis and execution approach based on extracting information from a running system and using it to detect and possibly react to observed behaviors satisfying or violating certain properties. Some very particular properties, such as datarace and deadlock freedom, are typically desired to be satisfied by all systems and may be best implemented algorithmically. Other properties can be more conveniently captured as formal specifications.
