Séminaire Marelle : Vérification formelle de certificats fondés sur le lemme de Hensel

Mardi 11/06/2013, à partir de 10h15, en salle Byron Blanc.

Orateur : Érik Martin-Dorel.

Titre : Vérification formelle de certificats fondés sur le lemme de Hensel.

Résumé :
Dans cet exposé, je présenterai les travaux effectués dans le cadre du projet TaMaDi visant à certifier formellement les résultats des algorithmes conçus pour trouver les pires cas pour l’arrondi correct des fonctions mathématiques. Les calculs menant à ces pires cas sont très longs (plusieurs années⋅CPU) et sont effectués en utilisant des programmes largement optimisés qui implantent des algorithmes très complexes. D’où l’intérêt d’utiliser un outil formel d’aide à la preuve tel que le logiciel COQ, afin de garantir formellement la correction de ces données numériques.

Dans ce travail, nous nous intéressons en particulier à l’algorithme Stehlé-Lefèvre-Zimmermann, qui consiste en une phase de découpage du domaine et d’approximation polynomiale, suivie de la résolution de myriades d’instances du problème ISValP (Integer Small Value Problem), qui revient grosso modo à trouver toutes les petites valeurs d’un polynôme à coefficients entiers, modulo un grand entier. La dernière étape de ces calculs s’appuie notamment sur la version bivariée du lemme de Hensel.

Le lemme de Hensel est un outil clé en calcul formel qui, étant donné un polynôme sur les entiers et une racine modulo un nombre premier p, construit itérativement des racines modulo p2k, sous des hypothèses faciles à vérifier. La force du lemme de Hensel réside notamment en la présence d’une assertion d’existence (il existe un relèvement) et d’unicité (ce relèvement est unique). Nous avons formalisé ce dernier résultat (dans les cas univarié ainsi que bivarié) au sein d’une bibliothèque pour l’assistant de preuves COQ.

En s’appuyant sur ces preuves formelles, nous avons conçu puis formellement prouvé un vérificateur de certificats pour le problème ISValP. Nous avons également rendu effectif ce vérificateur de certificats, dont je présenterai plusieurs benchmarks.