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Synthèse de contrôleur sur des systèmes à événements discrets hiérarchiques

Localisation :Irisa, Rennes

Equipe Ep-Atr

Responsable : Hervé MARCHAND (tél. direct : 02 99 84 75 09, email : Herve.Marchand@irisa.fr)

Mot-clés : synthèse de contrôleurs, système hiérarchique, méthodes symbolique

Financement : À définir

Sujet : Le problème de la synthèse de contrôleur sur des systèmes à événements discrets consiste, à partir d'une spécification du système et d'un ensemble de propriétés attendues de celui-ci, à dériver/synthétiser un contrôleur qui, une fois placé dans son environnement, va contraindre le comportement du système de manière à garantir l'ensemble des propriétés. À l'heure actuelle, l'un des problèmes majeurs de la synthèse de contrôleurs réside dans la méthodologie appliquée: alors même que les systèmes à contrôler ont été à l'origine spécifiés de manière hiérarchique (analyse descendante en génie logiciel), la synthèse s'applique sur le système mis à plat (toute la modularité verticale a été oubliée). Ceci combiné au fait que la complexité des algorithmes de calcul croit exponentiellement avec la taille des systèmes, les techniques actuelles constituent un goulot d'étranglement à la diffusion de ces méthodes dans les milieux industriels.

L'objectif de thèse portera sur l'étude de techniques générales de simplification portant à la fois sur le système à contrôler et sur les algorithmes de synthèse. Dans ce contexte, la prise en compte de la modularité verticale semble être une voie prometteuse: il est possible de spécifier des objectifs de contrôle à différents niveaux selon la "vue" que l'on a du système. (e.g. objectif d'ordonnancement de tâches à haut niveau, objectifs de sécurité propres, plus bas dans la hiérarchie).

Le travail commencera par une étude de systèmes hiérarchiques et de leur critère de contrôlabilité. Il se poursuivra par une adaptation des algorithmes de synthèse par décomposition vertical des objectifs de contrôle en fonction de la hiérarchie du système. Ce travail pourra se mener de front avec l'étude d'autres techniques telles que l'utilisation d'algorithmes de bisimulation pour la génération d'un contrôleur, ainsi que l'étude d'algorithmes de synthèse symboliques "à la volée". Finalement ces différentes techniques pourront être expérimentées dans le cadre d'applications portant sur la sécurité des systèmes informatiques.