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Présentation du projet

Les travaux du projet Reflecs concernent les systèmes informatiques complexes servant à mettre en oeuvre des applications critiques, c'est-à-dire des applications dont les défaillances sont inacceptables ou catastrophiques. Ces travaux se répartissent en deux catégories, l'une méthodologique, l'autre algorithmique. Les travaux de la première catégorie portent sur les méthodes de Génie Système prouvable, pour des problèmes applicatifs de type déterministe. L'obtention des propriétés applicatives souvent exigées dorénavant par les donneurs d'ordre ou les utilisateurs impose de résoudre des problèmes algorithmiques de type ``traitement distribué'' (TD) ou/et ``temps réel'' (TR), ou/et ``tolérance aux fautes'' (TF). Les travaux de la deuxième catégorie ont pour but de résoudre de façon prouvable de tels problèmes.

Les propriétés applicatives recherchées sont la sûreté (``safety''), la vivacité (``liveness''), la ponctualité (``timeliness'') et la confiance (``dependability''). Ces propriétés peuvent être quantifiées de diverses manières. Par exemple, bornes supérieures de temps de réponse ou gigues bornées sont des mesures de ponctualité, tandis que disponibilité ou fiabilité sont des mesures de confiance.

Le but général de nos travaux est de pouvoir élaborer une spécification modulaire de système informatique distribué (une solution) qui, de façon prouvable, satisfait une spécification de besoins applicatifs et de propriétés exigées (un problème informatique), cette dernière étant dérivée d'une description initiale éventuellement incomplète et/ou ambigüe fournie par un donneur d'ordre ou un utilisateur. Par ``spécification'', il faut comprendre l'expression (en langage naturel, en notations formalisées) complète et non ambigüe d'un problème, d'une solution.

Les thèmes couverts sont définis comme suit :

• Traitement Distribué (TD) : un système est dit distribué si les services qu'il fournit sont obtenus par le biais d'algorithmes explicitement conçus pour être exécutés en parallèle, de façon asynchrone, par plusieurs processeurs, sans connaissance de l'état global du système (propriétés de sûreté et vivacité). La complexité des problèmes algorithmiques va croissant, en allant du modèle (de calcul) synchrones aux modèles partiellement synchrones, puis au modèle asynchrone. Nous nous intéressons uniquement aux solutions algorithmiques déterministes.
• Temps Réel (TR) : un système est dit temps réel si ses spécifications comportent des références directes ou indirectes au temps physique et si son comportement est déterminé par des algorithmes d'ordonnancement utilisant directement ou indirectement des attributs temporels dérivés des spécifications (propriétés de ponctualité). La complexité des problèmes algorithmiques et des conditions de faisabilité va croissant, en allant du modèle (de contrainte temporelle) à échéances de terminaison au plus tard constantes au modèle à gigues de terminaison bornées et à dates de démarrage au plus tôt non constantes (il existe des modèles intermédiaires), et du modèle (événementiel) périodique au modèle arbitraire (il existe des modèles intermédiaires). Nous nous intéressons exclusivement aux solutions algorithmiques déterministes.
• Tolérance aux Fautes (TF) : un système est dit tolérant aux fautes si son comportement reste conforme à sa spécification malgré la présence d'états erronés (logiciel, matériel, données) et malgré l'occurrence de défaillances partielles d'origine interne ou dues à l'environnement (propriétés de confiance). La complexité des problèmes algorithmiques va croissant en allant du modèle (de défaillance) de type arrêt immédiat au modèle de type arbitraire ou byzantin (il existe des modèles intermédiaires). Nous nous intéressons exclusivement aux solutions algorithmiques déterministes et, le cas échéant, à l'établissement de résultats d'impossibilité.

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