On propose une extension naturelle du λ-calcul autorisant la formation de combinaisons linéaires de termes. Ceci reflète dans la syntaxe la sémantique quantitative du λ-calcul simplement typé dans les espaces de finitude, où les types sont interprétés par des espaces vectoriels particuliers, et les λ-termes par des fonctions entre ces espaces.
On étudie les effets de la présence de coefficients scalaires sur la réduction: après avoir étendu la β-réduction en une relation contextuelle et confluente, on s'intéresse à la cohérence du calcul et à des propriétés de normalisation dans un cadre typé.
On établit enfin une correspondance entre ce λ-calcul algébrique et le λ-calcul linéaire-algébrique d'Arrighi et Dowek en montrant qu'ils correspondent à deux stratégies de réduction (par nom et par valeur) d'une syntaxe commune.
On présente une extension du lambda-bar-mu calcul de Herbelin avec une opération binaire sur les piles (ou contextes), qui peut aussi être interprétée comme un opérateur de choix non déterministe. Les règles de réduction associées dotent cette opération de propriétés similaires à celles du produit de convolution sur les distributions. C'est la version lambda-calculesque d'une extension par polarisation des réseaux d'interaction différentiels d'Ehrhard-Régnier: on met ce fait en évidence grâce à une sémantique dénotationnelle dans la catégorie des ensembles et relations.
Dans cet exposé, je présenterai une extension du lambda-calcul dans laquelle le filtrage s'effectue à l'aide d'une construction "case" (analyse par cas au sens du langage Pascal) se propageant à travers les fonctions comme une substitution linéaire de tête. Je montrerai en particulier que cette présentation du filtrage permet de récupérer toute l'expressivité du filtrage à la ML (avec des constructeurs non constants) et même plus. Ensuite, je présenterai la preuve du théorème de Church-Rosser, basée sur une technique inédite de "divide and conquer" dans laquelle on détermine de manière semi-automatique l'ensemble des paires de sous-systèmes qui commutent (en considérant toutes les combinaisons possibles des 9 règles de réduction primitives). Enfin, je montrerai que le calcul vérifie une propriété de séparation (non typée) dans l'esprit du théorème de Böhm.
ReactiveML est un langage de programmation dédié à la programmation de systèmes réactifs (e.g., simulation de systèmes dynamiques, interfaces graphiques, jeux video). Il est fondé sur le modèle "réactif synchrone" introduit par F. Boussinot. Ce modèle permet de combiner les principes de la programmation synchrone (composition parallèle synchrone de processus, communication par diffusion) et des mécanismes de création dynamique. Le langage est une extension conservative de Ocaml. Il ajoute des constructions supplémentaires pour décrire les comportements temporels des systèmes. Les programmes sont statiquement typés puis traduits en Ocaml. La première partie de cet exposé sera consacrée à la présentation du langage. La seconde partie présentera son implantation.
Les 8 et 9 Février 2007 auront lieu, à Chambéry, les rencontres du groupe LAC du GDR IM. Plus d'info sur la page de ces journées : www.lama.univ-savoie.fr/~david/gdr/journees.html
Sous-faisceaux dans les topologies de Grothendieck et si on a le temps topologies de Lawvere-Tierney
La théorie des jeux peut être vue comme la théorie des équilibres. Comme elle est un peu plus que cinquantenaire, il peut sembler opportun de la réexaminer. C'est ce que nous faisons en proposant une nouvelle vision plus générale que nous appelons 171jeux à conversion-préférence187, en abrégé 171jeux CP187. Ce formalisme semble s'adapter agréablement aux réseaux de régulation de gênes.
Model checking is a successful technique for verifying automatically temporal properties of concurrent finite-state programs represented as Labelled Transition Systems (LTSs). Among the various formalisms used for specifying properties, an outstanding candidate is the modal mu-calculus, a very powerful fixed point-based temporal logic. However, in spite of its theoretical expressiveness, standard modal mu-calculus is a too low-level formalism for end-users, making the specification of complex properties tedious and error-prone. In this talk, we propose MCL (Model Checking Language), an extension of the modal mu-calculus with high-level, data-based constructs inspired from programming languages, which substantially increase its expressive power as well as the conciseness and readability of properties. We also present an on-the-fly model checking method for verifying MCL formulas on LTSs, based upon translating the verification problem into the resolution of a boolean equation system. The MCL language and the associated verification method are supported by the EVALUATOR 4.0 model checker, developed within the CADP verification toolbox using the generic OPEN/CAESAR environment for on-the-fly exploration of LTSs.
Parce que les nombres manipulés en machine ont généralement un domaine et une précision limités, il est nécessaire de certifier soigneusement que les applications les utilisant se comportent correctement. Réaliser une telle certification à la main est un travail propice à de nombreuses erreurs. Les méthodes formelles permettent de garantir l'absence de ces erreurs, mais le processus de certification est alors long, fastidieux et généralement réservé à des spécialistes. Le travail présenté dans cet exposé vise à rendre ces méthodes accessibles en automatisant leur application. L'approche adoptée s'appuie sur une arithmétique d'intervalles accompagnée d'une base de théorèmes sur les propriétés des arithmétiques approchées et d'un mécanisme de réécriture d'expressions permettant le calcul de bornes fines sur les erreurs d'arrondi. Ce travail s'est concrétisé par le développement de l'outil Gappa d'aide à la certification. Il permet de vérifier les propriétés de codes numériques qui utilisent de l'arithmétique à virgule fixe ou à virgule flottante. Cette vérification s'accompagne de la génération d'une preuve formelle de ces propriétés utilisable par l'assistant de preuves Coq. Cette preuve s'appuie sur une bibliothèque de propriétés arithmétiques et elle contient principalement des calculs entiers qui reflètent les calculs par intervalles effectués par l'outil. Cependant, pour que la preuve soit d'une taille raisonnable, Gappa élimine les lemmes inutiles et simplifie les nombres que Coq aura à manipuler. Gappa a été utilisé avec succès pour certifier la correction de fonctions dans les bibliothèques CRlibm, CGAL et FLIP par exemple.
Nous parlerons de calculabilités généralisées permettant de définir de nouvelles complexités à la Kolmogorov-Chaitin et de préciser les liens entre incomplétude et calcul.
Cet exposé s'appuit sur le langage lambdaO (Park, Pfenning et Thrun), un langage fonctionnel typé pur étendu avec une notion de variable aléatoire. C'est un travail commun avec Christine Paulin. Après en avoir donné une présentation succinte, et illustré son pouvoir expressif, nous abordons des aspects sémantiques. Nous en proposons une sémantique dénotationnelle directe, à partir de laquelle nous produisons mécaniquement un système d'inférence pour la sémantique axiomatique à la Hoare. Des exemples de preuves en correction partielle sont proposés ; la correction totale est abordée, mais le cadre formel n'est pas complet à ce jour. Enfin, nous indiquerons comment la vérification d'algorithmes (fonctionnels) probabilistes est envisagée dans la suite de notre travail.
En recherchant des résultats sur la suite de Conway et le (fameux ?) théorème cosmologique, Pierre est tombé sur un article pour le moins intrigant du même monsieur. Considérez la suite (ordonnée) de fractions suivante : 17/91 78/85 19/51 23/38 29/33 77/29 95/23 77/19 1/17 11/13 13/11 15/2 1/7 55/1 Partez de l'entier 2 et à chaque étape multipliez l'entier courant par la première fraction pour laquelle le produit est entier et répétez le processus. Vous obtenez la suite des 2^p où les p sont les nombres premiers consécutifs. Un miracle pensez vous ? Non, un simple exemple de programme d'un langage de programmation universel : FRACTRAN.
Libraries are a major instrument of software engineering, making it possible to reuse code and to distribute labour between programmers with different areas of expertise. The sophisticated application programs we have today would not be possible without huge libraries in areas such as data structures, numerical analysis, signal processing, and computer graphics. Grammars of natural languages are a domain of a lot of expert knowledge, which it would be useful to find in software libraries. However, typical implementations of grammars are monolithic application programs, such as parsers tuned to a particular corpus. New applications typically have to build their grammars from scratch, which makes it costly to build programs such as natural-language interfaces, or to perform high-quality software localization. This talk presents an approach where grammars can be used as libraries for new grammars and for programs that involve natural language components. The approach is implemented in GF (Grammatical Framework), which is a special-purpose functional programming language for writing grammars. Several features of GF are used in an essential way: the division between abstract and concrete syntax; the module system, including parametrized modules; the type system, which is able to enforce grammar checking via type checking; and code generation that makes GF grammars usable in other programming languages, such as C, Haskell, and Java. To bring the discussion to concrete level, we introduce the GF Resource Grammar Library, which implements the basic grammars of ten languages and makes them accessible to non-linguist application programmers. As an application, we show how the library can be used in building a natural-language interface to a proof system.
Cette Thèse est la conclusion de trois ans de travail sur un projet nommé DemoNat. Le but de ce projet est la conception d'un système d'analyse et de vérication de démonstrations mathématiques écrites en langue naturelle. L'architecture générale du système se décrit en 4 phases : 1. analyse de la démonstration par des outils linguistiques ; 2. traduction de la démonstration dans un langage restreint ; 3. interprétation du texte traduit en un arbre de règles de déduction ; 4. validation des règles de déduction à l'aide d'un démonstrateur automatique. Ce projet a mobilisé des équipes de linguistes et de logiciens, les deux premières phases étant la tâche des linguistes, et les deux dernières étant la tâche des logiciens. Cette thèse présente plus en détail ce projet et développe principalement les points suivants : - définition du langage restreint et de son interprétation ; - propriétés du type principal de termes d'un lamlbda-calcul typé avec deux flèches entrant dans le cadre d'un outil linguistique, les ACGs ; - description du démonstrateur automatique.
Cette thèse porte sur l'étude théorique et pratique d'un système de typage appliqué à la preuve de programmes de style fonctionnels. Le système de base est le système ST développé par C.Raffalli; il comporte, outre le polymorphisme, du sous-typage et de l'omission de contenu algorithmique. Nous étudions tout d'abord les modèles de la théorie définie par le système de types en se basant sur des treillis complets comportant des propriétés additionnelles permettant d'interpréter types et termes;puis nous étudions diverses propriétés théoriques du système telles que la réduction du sujet ainsi que son expressivité à travers des exemples traitant de la possibilité ou de l'impossibilité de définir des notions-clés de la logique et de l'informatique théorique. Dans la suite de la thèse, plus appliquée, nous étudions des codages de types de données riches issus de l'informatique dans le Lambda-Calcul, et montrons qu'ils s'intègrent harmonieusement dans le système; la méthodologie développée dans cette partie permet d'étendre le langage de types et le langage de programmation en conservant un critère de consistance assurant la sûreté du code typé.
On propose une notion de modèle pour la logique intuitionniste, qui étend celle fondée sur les algèbre de Heyting. Cette notion de modèle permet de distinguer l'équivalence logique (si A est démontrable, alors B aussi, et vice-versa) de l'équivalence calculatoire (toute démonstration de A est une démonstration de B, et vice-versa), ce que ne permettaient pas de faire les algèbres de Heyting. On montre ensuite que cette notion de modèle peut être utilisée pour démontrer la normalisation des démonstrations dans de nombreuses théories comme l'arithmétique de Peano ou la logique d'ordre supérieur.
In this talk we present a categorical proof theory for a logic for pragmatics. The aim of this logic is to provide a framework that allows to formalize reasoninig about the pragmatic force with which a sentence may be uttered. The concept of pragmatic force comes from speech act theory and plays a crucial role also in certain branches of artificial intelligence, in particular in the developement of communication protocols for software agents. Instead of considering the full-blown theory of speech acts we focus here on speech acts that either have the pragmatic force of an assertion or the pragmatic force of an obligation, and on how these speech acts can be related to each other. In particular, we are interested in a principle proposed by Bellin and Dalla Pozza that allows the propagation of obligations through causal chains of assertions. The study of such principles from the point of view of categorical proof theory is a nontrivial task and we discuss some of the issues that need to be considered in order to get soundness and completeness results.
Conway a grandement participé à l'élaboration de la théorie des nombres surréels et à la théorie des jeux à deux personnes. Rapidement, un nombre surréel peut-être vu comme un jeu (potentiellement infini) très inintéressant. À cause de cette différence, les deux théories se sont depuis développées de manière quasi indépendante. Je présenterais d'abord le noyau commun aux nombres surréels et aux jeux. Ceci expliquera notamment comment il est possible d'obtenir la moitie d'un coup d'avance sur son adversaire. (Obtenir un tiers de coup d'avance est nettement plus complexe !) Je passerais ensuite à la théorie des jeux impartiaux (style Nim) dont la théorie, plus ancienne, est comprise dans la précédente. Le but est de présenter (prouver ?) le théorème de Sprague-Grundy ainsi que la conjecture sur les jeux octaux. Si le temps et l'assistance le permettent, je présenterai les avancées récentes autour des jeux impartiaux où l'on inverse gagnant et perdant (convention de 171 misère 187). Pour les survivants, je pourrais même parler (peut-être pendant le repas) de la catégorie de jeux due à André Joyal : c'est probablement la toute première catégorie monoidale close de jeux / stratégies. (Malheureusement, elle ne permet pas de modéliser la logique linéaire...) Je ne présenterais rien de nouveau dans cet exposé. Il s'agit en quelque sorte d'une publicité vantant les joies insoupçonnées de la combinatoire des jeux. Idéalement, une ou deux personnes auront envie de m'accompagner pour aller regarder un peu plus loin...