A Quest for Exactness: Program Transformation for Reliable Real Numbers. (Transformation de Programmes pour des Nombres Réels Fiables)
نویسنده
چکیده
This thesis presents an algorithm that eliminates square root and division op-erations in some straight-line programs used in embedded systems while pre-serving the semantics. Eliminating these two operations allows to avoid errorsat runtime due to rounding. These errors can lead to a completely unexpectedbehavior from the program. This transformation respects the constraints of em-bedded systems, such as the need for the program to be executed in a fixed sizememory. The transformation uses two fundamental algorithms developed in thisthesis. The first one allows to eliminate square roots and divisions from Booleanexpressions built with comparisons of arithmetic expressions. The second one isan algorithm that solves a particular anti-unification problem, that we call con-strained anti-unification. This program transformation is defined and proven inthe PVS proof assistant. It is also implemented as a strategy for this system. Con-strained anti-unification is also used to extend this transformation to programscontaining functions. It allows to eliminate square roots and divisions from PVSspecifications. Robustness of this method is highlighted by a major example: theelimination of square roots and divisions in a conflict detection algorithm used inaeronautics.tel-00924379,version1-6Jan2014
منابع مشابه
Résolution de contraintes sur les nombres à virgule flottante par une approximation sur les nombres
La mise en œuvre effective de méthodes de vérification de programmes comportant des calculs sur les nombres à virgule flottante reste encore problématique. Cela est en partie dû aux difficultés inhérentes à l’arithmétique des nombres à virgule flottante dont la pauvreté des propriétés rend souvent impossible la transposition de résultats établis sur les réels. C’est pourquoi nous présentons dan...
متن کاملNombres réels de complexité sous-linéaire : mesures d’irrationalité et de transcendance
By means of a quantitative version of the Schmidt Subspace Theorem, we obtain irrationality and trancendence measures for real numbers whose expansion in an integer base has a sublinear complexity. We further give several applications of our general results to Sturmian, automatic, and morphic numbers, and to lacunary series. In particular, we extend a theorem on Sturmian numbers established by ...
متن کاملField, une procédure de décision pour les nombres réels en Coq
Nous nous proposons d'automatiser les preuves d'égalités sur les nombres réels dans le système Coq en utilisant la théorie des corps commutatifs. L'idée de l'algorithme consiste à se débarrasser des inverses a n de pouvoir se brancher sur la procédure de décision déjà existante sur les anneaux abéliens (Ring). L'élimination des inverses se fait de manière complètement ré exive et la ré exion es...
متن کاملOn Universality in Real Computation
Les modèles de calcul qui opèrent sur les ensembles de nombres réels, et qui sont capables de calculer sur une classe strictement supérieure à celle des fonctions récursives, introduisent invariablement un élément non fini, soit comme information encodée dans une entrée, soit comme information contenue dans le modèle. Dans cet article, on montrera que la propriété d’universalité des modèles de ...
متن کاملOn simultaneous rational approximation to a real number and its integral powers
— For a positive integer n and a real number ξ, let λn(ξ) denote the supremum of the real numbers λ such that there are arbitrarily large positive integers q such that ||qξ||, ||qξ2||, . . . , ||qξn|| are all less than q−λ. Here, || · || denotes the distance to the nearest integer. We study the set of values taken by the function λn and, more generally, we are concerned with the joint spectrum ...
متن کاملذخیره در منابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
دوره شماره
صفحات -
تاریخ انتشار 2013