Jean-Pierre lets us know that he is still looking for an excellent
master student to start a PhD in Rennes on the following topics (in
French, sorry).


TRACK: typage par raffinement et algébre de contrats des kernels modulaires

Un système cyber-physique (automobile, avionique, automatisme
industriel, etc) est constitué d'une architecture matériel-logiciel
controllant un phénomène physique.  Sa conception repose sur des
modèles mathématiques spécifiques assurant une représentation fidèle
du phénoméne physique, conforme des composants matériels (capteurs,
réseau, calculateur, actuateurs), et déterministe du logiciel.

Ces modèles sont, a priori, hétérogènes, car leurs domaines de
définition en fonction du temps sont usuellement distinct: temps
logique pour le logiciel, temps réel discret pour l'architecture,
temps continu pour la physique. Pourtant, un convergence de travaux en
logique mathématique: logique d'ordre supérieure, logique temporelle,
logique dynamique et différentielle, offre la perspective de pouvoir
raisonner sur de tels ensembles.

Le projet TRACK vise à utiliser la théorie du typage par raffinement
comme support analytique à la vérification modulaire et à la synthèse
de controleurs (ou de moniteurs, ou de code défensif) de systèmes
(cyber-physiques), ou plus exactement d'application-systèmes ou
unikernels: logiciel de controle et librairies système.

Le typage par raffinement consiste à associer les eléments d'un
système: fonction, service, composant matériel, voir physique, avec un
type caractérisant son état et ses entrées-sorties (une monade),
ainsi qu'une proposition logique, précisant sémantiquement ce domaine
et la transformation d'état réalisée par la fonction. L'idée est ici
de formuler ainsi le contrat d'un elément (hypothèse et garantie) en
logique de séparation (pré- et post-conditions).

L'objectif du doctorat est de développer une telle algèbre de contrat
pour représenter de manière analytique les propriétés de modules
logiciels (possiblement inférées par inférence de type, par analyse
statique) et d'eléments matériels (par la spécification formelle de
leur documentation, faute de mieux).

Ensuite, il est question de vérifier la bonne composition de ces
eléments, comme conforme aux contrats présentés, par la génération
d'obligation de preuve en, e.g. logique de 1er ordre modulo théorie
(preuve automatique), en logique d'ordre supérieur (preuve
interactive), voir en logique dynamique (différentielle).

En complément, lorsque la vérification ne peut pas être complête (ex.:
interface attendu d'un composant matériel, physique) on utilisera
alors des techniques de synthèse de controleurs (propriétés
temporelles) ou bien la génération de moniteurs ou de code défensif
(propriétés de 1er ordre) afin de garantir le respect des contrats
pendant l'exécution du système.  L'ordonnancement temp-réel peut être
dans ce cadre vu comme un cas particulier de synthèse de controleur.

Un modèle d'architecture, sous la forme d'une hiérarchies de graphe,
permetttra de mettre en relation les composants hétérogènes du
système, vus au travers de l'abstraction de leurs contrats.

Les études théoriques et leur mise en oeuvre, au moyen de preuve de
concept, attendues dans ce doctorat, ouvre à de nombreuse perspectives
et application dans le domaine très général des systèmes
cyber-physiques.  En particulier, il ouvre à la capacité d'une
intégration virtuelle de ces systèmes, la vérification a priori de
leur bon fonctionnement sur la base de modèles, avant même que le
système proprement dit soit fabriqué et testé, résultant en des gains
de productivité potentiellement considérables.

On Sun, May 7, 2017 at 1:16 PM, Catalin Hritcu <catalin.hri...@gmail.com> wrote:
> Dear F* folks,
>
> Jean-Pierre Talpin, one of our Inria colleagues who is located in
> Rennes (in CC), is looking for PhD students on several refinement
> types projects that could include the use of F* and Low*. If you know
> anyone who could be interested in this please let them know.
>
> Regards,
> Catalin
>
> PhD - Refinement types for stream processing languages
> https://www.inria.fr/en/centre/rennes/overview/offers/phd/campaign-2017/(view)/details.html?id=PNGFK026203F3VBQB6G68LOE1&LOV5=4509&LOV28=7840&LG=EN&Resultsperpage=10&nPostingID=11169&nPostingTargetID=17755&option=52&sort=DESC&nDepartmentID=28
>
> PhD - Refinement types for cyber-physical system design
> https://www.irisa.fr/fr/offres-theses/refinement-types-cyber-physical-system-design
>
> PostDoc - From liquid types to certified code (deadline passed)
> https://www.inria.fr/en/institute/recruitment/offers/post-doctoral-research-fellowships/post-doctoral-research-fellowships/(view)/details.html?id=PNGFK026203F3VBQB6G68LOE1&LOV5=4508&LG=EN&Resultsperpage=20&nPostingID=11122&nPostingTargetID=17707&option=52&sort=DESC&nDepartmentID=19
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