A General Trace-Based Framework of Logical Causality

In component-based safety-critical embedded systems it is crucial to determine the cause(s) of the violation of a safety property, be it to issue a precise alert or to determine liability of component providers. In this paper we present an approach to blame components based on a single execution trace violating a safety property P . The diagnosis relies on counterfactual reasoning (what would have been the outcome if component C had behaved correctly?) to distinguish component failures that actually contributed to the outcome from failures that had little or no impact on the violation of P . Key-words: causality, component, trace, liability ha l-0 08 73 66 5, v er si on 1 16 O ct 2 01 3 Un cadre général de causalité logique à base de traces Résumé : Dans les systèmes critiques à base de composants, déterminer les causes de la violation d'une propriété de sûreté est un problème primordial. La connaissance de ces causes permet notamment de fournir une alerte plus précise ou d'établir la responsabilité des fournisseurs de composants. Dans ce rapport, nous présentons une méthode permettant d'identi er les composants ayant causé la violation d'une propriété de sûreté P. L'analyse ne nécessite qu'une seule trace d'exécution. Le diagnostic repose sur un raisonnement contrefactuel (quel aurait été le résultat si le composant C avait fonctionné correctement ?) a n de distinguer les dysfonctionnements de composant ayant contribué à la violation de P des dysfonctionnements qui n'ont pas eu de veritable incidence sur la satisfaction de P. Mots-clés : causalité, composant, trace, responsabilité ha l-0 08 73 66 5, v er si on 1 16 O ct 2 01 3 A General Trace-Based Framework of Logical Causality 3