Rapport D'activités

Rapport d’Activités

1er janvier 2012 – 31 mars 2017

Vague D Campagne d’évaluation 2017-2018

Unité de recherche

Dossier d’autoévaluation

Information générales

Nom de l’unité : Institut de Recherche en Informatique Fondamentale Acronyme : IRIF

Champs de recherche de rattachement : Informatique

Nom du directeur pour le contrat en cours : Pierre Fraigniaud Nom du directeur pour le contrat à venir : Frédéric Magniez

Type de demande :

Renouvellement à l’identique Restructuration Création ex nihilo 2 2

Etablissements et organismes de rattachement :

Contrat en cours Prochain contrat - CNRS - CNRS - Université Paris Diderot (Paris 7) - Université Paris Diderot (Paris 7)

Evaluation interdisciplinaire

Oui Non 2

IRIF – UMR 8243 Université Paris Diderot Case 7014 75205 Paris Cedex 13 [email protected] http://www.irif.fr

Table des matières

I Rapport scientiﬁque de l’IRIF

1 Présentation de l’IRIF ...... 3

2 Produits et activités de recherche de l’IRIF ...... 21

3 Organisation et vie de l’IRIF ...... 31

4 Analyse SWOT de l’IRIF ...... 39

5 Annexes IRIF ...... 41

II Rapport scientiﬁque par équipes

6 Equipe Algorithmes et complexité ...... 55

7 Equipe Algorithmes Distribués et Graphes ...... 75

8 Equipe Automates ...... 109

9 Equipe Combinatoire ...... 145 ii 10 Equipe Modélisation et Vériﬁcation ...... 159

11 Équipe Preuves, Programmes et Systèmes ...... 183

III Projet scientiﬁque de l’IRIF

12 Projet scientiﬁque de l’IRIF à cinq ans ...... 219

13 Pôle Algorithmes et structures combinatoires ...... 229

14 Pôle Automates, Structures et Vériﬁcation ...... 247

15 Pôle Preuves, Programmes et Systèmes ...... 259

IV Annexe : Liste complète des publications du laboratoire

16 Equipe Algorithmes et complexité ...... 271

17 Equipe Algorithmique distribuée et graphes ...... 285

18 Equipe Automates et applications ...... 303

19 Equipe Combinatoire ...... 319

20 Equipe Modélisation et vériﬁcation ...... 325

21 Equipe Preuves, programmes et systèmes ...... 335 IRapport scientiﬁque de l’IRIF

Présentation de l’IRIF ...... 3

Produits et activités de recherche de l’IRIF ...... 21

Organisation et vie de l’IRIF ...... 31

Analyse SWOT de l’IRIF ...... 39

Annexes IRIF ...... 41

1. Présentation de l’IRIF

1.1 Introduction 1.1.1 Historique L’Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (IRIF) est une UMR entre le CNRS et l’Université Paris Diderot, résultant de la fusion de deux UMR : — UMR 7089 : Laboratoire d’Informatique Algorithmique : Fondements et Applications (LIAFA) — UMR 7126 : Preuves, Programmes, Systèmes (PPS) Dans un premier temps, le LIAFA et PPS ont été fédérés dans le cadre de la Fédération d’Informatique Fondamentale de Paris Diderot (FR 3634), du 1er janvier 2014 au 31 décembre 2015. L’IRIF a été créé le 1er janvier 2016, et les deux UMR LIAFA et PPS ont cessé d’exister à cette même date, tout comme la fédération FR 3634. Bref historique du LIAFA. La création du LIAFA remonte à 1996, sur l’initiative de chercheurs et enseignants-chercheurs du LITP (Laboratoire d’Informatique Théorique et de Programmation). Jean-Eric Pin est nommé directeur du LIAFA en juin 1996, sous la forme d’une Equipe en Restructuration (ERS 586). Deux ans plus tard, le LIAFA est reconnu comme une Unité Mixte de Recherche (UMR 7089) par le CNRS et l’université Paris Diderot, sous la direction de Daniel Krob. Ce dernier assure la direction du LIAFA de 1998 à 2002. En 2003, Jean-Eric Pin est nommé derechef directeur du LIAFA, pour le quadriennal 2003-2007. Michel Habib prend ensuite la direction du laboratoire à partir de 2008 jusqu’à sa nomination à la direction du nouvel institut INS2I du CNRS (Institut des sciences de l’information et de leurs interactions) courant 2009. La direction du LIAFA est ensuite assurée par Pierre Fraigniaud de janvier 2010 à décembre 2015. Bref historique de PPS. Le laboratoire PPS a été créé par Pierre-Louis Curien en 1999 dans le but de réunir des chercheurs et enseignants-chercheurs du Laboratoire d’Informatique de l’ENS (LIENS) et de l’Équipe de Logique de Paris Diderot pour construire un groupe de recherche cohérent motivé par la volonté de comprendre les fondements mathématiques et logiques de la programmation. Il a obtenu le statut d’UMR le 1er janvier 2001 (UMR 7126). Tout en préservant sa cohérence méthodologique, le laboratoire s’est étoffé et a considérablement élargi son spectre scientifique au cours des années. Pierre-Louis Curien en a assuré la direction de 1999 à 2008, et Thomas Ehrhard a pris le relais de janvier 2009 à décembre 2015. Les principales thématiques de recherche du LIAFA se déclinaient autour de la théorie des automates, de la combinatoire, de la théorie des graphes, de l’algorithmique et de la vérification. Les principales thématiques de recherche de PPS se déclinaient quant à elles autour de la programmation, des languages, de la preuve et la certification de programmes, de la théorie des types, et de l’analyse et la conception de systèmes. Par ailleurs, le LIAFA hébergeait l’équipe-projet Inria GANG, et PPS hébergeait l’équipe-projet Inria pi.r2. Mi-2015, soit au moment de la demande incitée par le CNRS de création de l’IRIF par les directions du LIAFA et de PPS, les effectifs des deux unités se déclinaient de la manière suivante : — LIAFA : 60 membres permanents : 34 enseignants-chercheurs, 24 chercheurs CNRS et 2 chercheurs Inria, pour un effectif total du laboratoire, incluant doctorants, post-doctorants, personnels administratifs et techniques, etc., de près de 110 personnes; 4 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF — PPS : 34 membres permanents : 19 enseignants-chercheurs, 12 chercheurs CNRS, 3 chercheurs Inria, pour un effectif total d’environ 70 personnes. A sa création, les membres de l’IRIF sont définis comme l’ensemble des membres des deux unités LIAFA et PPS, incluant donc, au 1er janvier 2016, plus de 90 membres permanents pour un effectif total d’environ 180 personnes. En particulier, l’IRIF héberge les deux équipes-projets Inria GANG et pi.r2 anciennement hébergées au LIAFA et à PPS, respectivement.

Direction de l’IRIF. La direction de l’IRIF fut soumise à l’approbation des membres du LIAFA et de PPS réunis en AG commune le 11 mars 2015, qui l’approuvèrent. L’IRIF fut créé le 1er janvier 2016, avec la nomination de la direction suivante jusqu’à la ﬁn du quinquennat 2014-2018 (voir l’annexe 1 pour la lettre de mission, et l’annexe 3 pour l’organigramme fonctionnel) : Directeur : Pierre Fraigniaud, DR CNRS (ancien directeur du LIAFA) Directeur adjoint : Thomas Ehrhard, DR CNRS (ancien directeur de PPS)

1.1.2 Locaux La fusion des deux unités LIAFA et PPS n’a pas impliqué de déménagement, et l’IRIF occupe un unique site : 75% du 3ème étage (les locaux de l’ex-PPS) et 100% du 4ème étage (les locaux de l’ex-LIAFA) du récent bâtiment Sophie Germain du campus de l’université Paris Diderot.

FIGURE 1.1 – Campus de Paris Diderot et bâtiment Sophie Germain

Le rapprochement des deux UMR avait été anticipé début 2012 lors de discussions entre les directions des deux laboratoires, l’UFR d’informatique, et l’université Paris Diderot, portant sur l’architecture du bâtiment Sophie Germain. Ces discussions ont permis la création d’un escalier en accès libre connectant directement les 3èmes et 4èmes étages, positionné au centre des plateaux de ces étages. Les locaux de l’IRIF sont donc contigus au sein du bâtiment, permettant une circulation aisée et des rencontres fréquentes entre les personnels. Les locaux de l’IRIF, outre un ensemble de bureaux de surfaces variées permettant une répartition appropriée des personnels en fonction de leurs statuts et de leurs fonctions, incluent sept salles de travail (sans fenêtre), plusieurs locaux techniques (impressions, photocopies, courrier, archives, etc.), deux espaces conviviaux situés au cœur des deux plateaux de l’unité, et une vaste salle de réunion avec fenêtre (salle 3052). En sus, l’IRIF dispose d’une salle dédiée au 1er étage du bâtiment (salle 1007), mise à disposition de l’unité par l’université Paris Diderot pour les séminaires hebdomadaires et les groupes de travail réguliers de l’unité. L’IRIF a également plein accès, sous réserve de disponibilité, à la salle de réunion de l’UFR Informatique du 3ème étage. Enﬁn, pour des événements de plus grande envergure, l’IRIF a accès aux amphithéâtres de l’université (Turing de 50 places dans le bâtiment Sophie Germain, Buffon de 200 places dans le bâtiment Buffon, etc.) L’IRIF est donc très satisfait de ses locaux, modernes et fonctionnels. 1.1 Introduction 5

FIGURE 1.2 – Locaux de l’IRIF (escalier connectant les 3ème et 4ème étages)

Il convient toutefois d’apporter un bémol notable à ce tableau, lié à la fermeture courant 2015 de l’ensemble des salles de travail, imposée par l’université Paris Diderot du fait de non-conformité avec les règles de sécurité (absence de mécanismes de désenfumage). Le laboratoire, en attente de l’installation de ces mécanismes, est actuellement très pénalisé par le manque de salles de travail résultant de la lenteur de la mise en conformité de ces salles.

FIGURE 1.3 – Bibliothèque Mathématiques Informatique Recherche

1.1.3 Equipements et plateformes L’équipement du laboratoire consiste essentiellement en un ensemble de postes de travail individuels (Mac, ou PC sous Linux). Le laboratoire pourvoit chacun de ses membres, permanents comme non- permanents, d’un tel poste (il a récemment procédé au remplacement de l’ensemble de ses terminaux par des PC autonomes, administrés à distance pour les mises à jour et les sauvegardes). Les moyens informatiques des laboratoires du bâtiment Sophie Germain (l’IRIF, et les trois laboratoires de mathématiques de l’université), de la bibliothèque Paris Mathématiques Informatique Recherche (située au 8ème étage du bâtiment), et de l’UFR de mathématiques, sont mis en commun au sein de la plateforme informatique de Sophie Germain. Cette plateforme regroupe une demi-douzaine d’ingé- nieurs mis à sa disposition par les différentes entités dont les services informatiques sont gérés par la plateforme. En particulier, l’IRIF met deux de ses ingénieurs à disposition de cette plateforme : Yves Legrandgérard, ingénieur de recherche (IR) Paris Diderot, et Houy Kuoy, ingénieur d’étude (IE) CNRS. Yves Legrandgérard est de fait le responsable de la plateforme, gérée conjointement par les directeurs des unités impliquées, au sein de la Fédération de Recherche en Mathématiques de Paris Centre (FR 2830). La plateforme informatique de Sophie Germain gère la plus grande partie des services informatiques : comptes informatiques, messagerie électronique, sauvegardes, réseaux, systèmes de partage de données, cloud, etc. Les autres services à destination des membres de l’IRIF, tels que la stratégie d’achat de matériels et de logiciels personnels, le conseil aux utilisateurs, la politique de sécurité, etc., sont rendus par Laifa Ahmadi (IR CNRS). La conception et la mise en place du site web de l’IRIF (en Docuwiki) ont 6 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF été réalisées par un chercheur de l’IRIF, Yves Guiraud (CR Inria), aidé de la plateforme informatique pour la réalisation de scripts, de l’IE CNRS de l’IRIF affecté à la plateforme pour l’interface avec les scripts du système d’information de l’IRIF (base de séminaires, etc.), et de la direction et des responsables d’équipes pour le contenu. L’amélioration et la pérennisation de la gestion du site web (au travers d’une petite équipe en rotation, ou conﬁée à un ingénieur) est en cours d’élaboration.

1.2 Tableau des effectifs et des moyens Les descriptions détaillées des effectifs et moyens de l’IRIF sont disponibles dans les deux ﬁchiers .xls « données du contrat en cours » et « données du prochain contrat » joints à ce rapport. Cette section souligne quelques aspects saillants de ces descriptions.

1.2.1 Effectifs A la date de l’écriture de ce rapport, les effectifs de l’IRIF (personnels permanents, excluant stagiaires M2, mais incluant post-docs, dont ATER) se répartissent comme indiqué dans la table 1.1.

Administration Ingénieurs Enseignants-chercheurs 54 2% 2% Post-docs Chercheurs CNRS 29 7% Enseignants- Chercheurs Chercheurs Inria 7 33% Doctorants 58

Post-doctorants 11 Doctorants Personnels administratifs 4 35% Personnels techniques 3 CNRS Total 166 Inria 4% 17%

TABLE 1.1 – Effectifs de l’IRIF mi-avril 2017

Sur toute la durée du quinquennat, l’IRIF a accueilli 76 post-doctorants et ATER, et 105 visiteurs de longue durée (i.e., au moins deux semaines, typiquement un mois).

FIGURE 1.4 – Répartition des âges des membres permanents de l’IRIF

Les répartition des âges des membres permanents de l’IRIF est indiquée dans la ﬁgure 1.4. L’age moyen des membres permanents de l’IRIF est de 49 ans (il est de 47 ans si l’on ne compte pas les émérites). 1.2 Tableau des effectifs et des moyens 7 Hors émérites, seuls trois professeurs de Paris Diderot sont âgés de plus de 60 ans, et un seul de plus de 62 ans, dont le départ en retraite est effectivement prévu en ﬁn d’année accadémique 2017-2018.

1.2.1.1 Chercheurs et enseignants-chercheurs

Les personnels enseignants-chercheurs et chercheurs ont évolué significativement durant les cinq dernières années. Les principaux mouvements sont les suivants : Arrivées personnels chercheurs et enseignants-chercheurs : — Amélie Gheerbrant : recrutée MdC (2013), précédemment post-doc à Edinburgh. — Gustavo Petri : recruté MdC (2015), précédemment professeur assistant à Purdue Univ. — Giovanni Bernardi : recruté MdC (2016), précédemment postdoc à l’université de Madrid. — Berenice Delcroix-Oger : recrutée MdC (2017), précédemment postdoc à Toulouse. — Michele Pagani : recruté PR (2014), précédemment MdC à Paris Nord. — Cristina Sirangelo : recrutée PR (2015), précédemment MdC à l’ENS Cachan. — Yves Guiraud : mutation CR Inria (2012) depuis le centre de Nancy. — Adrian Kosowski : mutation CR Inria (2013) depuis le centre de Bordeaux. — Reza Naserasr : mutation CR CNRS (2015) depuis le LRI. — Daniel de Rauglaudre : mutation IR Inria (2015) depuis le centre de Paris-Rocquencourt. — Jean-Jacques Lévy : mutation DR Inria émérite (2014) depuis le centre de Paris-Rocquencourt. — Jacques Sakarovitch : mutation DR CNRS émérite (2016) depuis le LTCI. Départs chercheurs et enseignants-chercheurs : — Jean-Sébastien Sereni (CR CNRS) en mutation au LORIA en 2013. — Lukasz Kaiser (CR CNRS) recruté à Google USA en 2013. — David Xiao (CR CNRS) départ création de la startup Katapal à Boston en 2014. — Jean Mairesse (DR CNRS) en mutation au LIP6 en 2014. — Tayssir Touili (CR CNRS), promotion DR au LIPN en 2014. — Mathieu Raffinot (CR CNRS) en mutation au LaBRI en 2015. — Laurent Bienvenu (CR CNRS) en mutation au LIRMM en 2016. — Nicolas Schabanel (DR CNRS) en mutation au LIP fin 2017. — Marie Ferbus (MdC) départ en retraite en 2015. — Christophe Prieur (MdC) détachement MdC à Telecom ParisTech depuis 2015. — Vincent Balat (MdC), détachement directeur de la technologie à BeSport Inc. depuis 2014 — Daniele Varacca (MdC), recruté PR à l’Univ. Paris Est Créteil Val-de-Marne en 2014

A ces mouvements, il convient de rajouter le détachement Inria de Roberto di Cosmo (PR) depuis 2015, mais resté membre de l’IRIF, et la promotion d’Hugues Fauconnier de MdC à PR en 2015. En dépit de ces mouvements nombreux, l’effectif de l’IRIF est resté globalement stable durant la période 2012-2017.

Soutien de Paris Diderot et d’Inria. Il convient néanmoins de noter que la relative stabilité numérique des effectifs de l’IRIF ne vaut que si l’on inclut l’arrivée de chercheurs émérites. Surtout, elle n’a été possible que grâce à un soutien sans faille de l’université Paris Diderot (6 recrutements d’enseignants-chercheurs), et au dynamisme des deux équipes- projets Inria hébergées au sein de l’unité, ayant conduit à plusieurs mutations entrantes de chercheurs et ingénieurs Inria. Plus spécifiquement, l’IRIF a bénéficié de sept postes d’enseignants-chercheurs sur la période 2012-2017. Un seul de ces postes a donné lieu à une promotion PR locale. 8 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF Une décroissance importante en personnels CNRS. En revanche, le déficit en personnels CNRS est important sur le dernier quinquennat : une seule arrivée d’un CR CNRS en mutation (2015), pour huit départs de CR et DR CNRS, neuf même si l’on inclut le départ de Nicolas Trotignon (CR CNRS) en mutation au LIP toute fin 2011, soit juste avant le début de la période de ce rapport, voire dix si l’on inclut le non-retour à PPS de Vincent Danos (CR CNRS), affecté au DI ENS en 2014 après son détachement à l’Université d’Édimbourg. Même si l’arrivée de Reza Naserasr en 2015 est venue heureusement renforcer la thématique graphes de l’IRIF, très affaiblie par les départs de Jean-Sébastien Sereni en 2013 et Nicolas Trotignon en 2011, il n’en reste pas moins que ces multiples départs de chercheurs CNRS ont fortement perturbé les activités de l’IRIF, et déséquilibrent nettement la pyramide des âges de l’unité. Il convient de noter que ce n’est pas par manque d’attractivité que l’IRIF a subi une telle hémorragie en personnels CNRS. L’absence totale de recrutements de chercheurs CNRS depuis 2011 est en effet d’autant plus frustrante pour le laboratoire et ses équipes que plusieurs candidats CR souhaitant rejoindre l’IRIF (ou les ex-LIAFA et PPS) ont été classés en liste principale par le comité national de la section 06 ou celui de la section 41 (pour des postes à destination de laboratoires d’informatique) :

— concours 2012 : Nathalie Aubrun (thèse Paris Est) affectée au LIP; — concours 2012 : Pierre-Malo Deniélou (thèse Imperial College) recruté à University of London; — concours 2012 : Carola Doerr (thèse Max Planck Institute) affectée au LIP6; — concours 2013 : Thomas Vidick (thèse Berkeley) recruté à CalTech; — concours 2014 : Matteo Mio (thèse Édimbourg) affecté au LIP; — concours 2015 : Varun Kanade (thèse Harvard) recruté à Oxford; — concours 2017 : Mahsa Shirmohammadi (thèse Université Libre de Bruxelles) affectée au LIF.

L’IRIF est conscient que les ex-unités LIAFA et PPS ont pu, en particulier grâce à l’appui de leur tutelle CNRS, recruter et attirer en leur sein de très nombreux chercheurs durant la deuxième moitié des années 2000 et au tout début des années 2010. L’IRIF dispose ainsi encore, malgré tous les départs mentionnés ci-dessus, d’un ratio important de personnels CNRS. Il n’en demeure pas moins que :

1. Du fait de sa spéciﬁcité au sein d’une région incluant de vastes centres de recherche en informatique (à Pierre et Marie Curie, à Paris Saclay, à Inria, etc.), une unité de taille relativement modeste comme l’IRIF a particulièrement besoin du soutien régulier de ses deux tutelles pour assoir sa visibilité dans le paysage de l’Ile-de-France; 2. Par ailleurs, l’IRIF est membre du LabEx Sciences Mathématiques de Paris, et si cette association avec les laboratoires français parmi les plus prestigieux en mathématiques est une chance, elle requiert une informatique forte, nécessitant d’être régulièrement alimentée en jeunes talents.

1.2.1.2 Doctorants et post-doctorants

La figure 1.5 résume les origines des environ 130 doctorants ayant soutenu ou en cours de thèse à l’IRIF sur tout le quinquennat (incluant donc ceux des ex-UMR LIAFA et PPS). La presque moitié des doctorants de l’IRIF proviennent de l’université Paris Diderot, un gros quart proviennent des écoles normales (Ulm, Cachan, Lyon), et presque un quart d’établissements étrangers. Les plus de 70 post-doctorants accueillis à l’IRIF durant le quinquennat sont principalement étrangers, et environ un tiers ont effectué leur doctorat dans un établissement hors Europe (voir la figure 1.6). Ils sont majoritairement financés par des financements ANR et ERC, ainsi que par la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (FSMP). 1.2 Tableau des effectifs et des moyens 9

FIGURE 1.5 – Etablissements d’origine des doctorants de l’IRIF

FIGURE 1.6 – Origine des post-doctorants de l’IRIF

1.2.1.3 Personnels techniques et administratifs

Personnels techniques. Avant la fusion entre les deux UMR, le LIAFA disposait de deux ingénieurs CNRS : un ingénieur de recherche (IR) et un ingénieur d’étude (IE). PPS disposait quant à lui d’un ingénieur Paris Diderot, de grade IR. Ce dernier était par ailleurs déjà responsable de la plateforme informatique de Sophie Germain (voir section 1.1.3) au moment de la fusion LIAFA-PPS et de la création de l’IRIF. A la création de l’IRIF, l’IE CNRS de l’ex-LIAFA a été mis à la disposition de la plateforme informatique de Sophie Germain, et l’IR CNRS de l’ex-LIAFA a été mis à disposition de l’IRIF dans son entier, où il exerce la responsabilité de la sécurité des systèmes d’information, de la stratégie d’achat des matériels et logiciels individuels, et de l’aide et du conseil aux utilisateurs. A cette date, les personnels techniques de l’IRIF sont donc les suivants : — Laifa Ahmadi, IR CNRS, affecté à l’IRIF; — Houy Kuoy, IE CNRS, affecté à la plateforme informatique de Sophie Germain; — Yves Legrandgérard, IR Paris Diderot, affecté à la plateforme informatique de Sophie Germain, et responsable de cette plateforme. 10 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF Personnels administratifs. De 2012 à 2015, le LIAFA disposait de deux personnels administratif CNRS : une assistante ingénieur (AI) et un adjointe technique (AJT). L’AJT a effectué une mutation NOEMI au LIGM en juillet 2015. Pour pallier ce départ, le laboratoire a recruté un personnel de niveau technicien (T) en CDD pour 6 mois sur son budget FEI. Durant la même période 2012-2015, PPS disposait d’un unique personnel administratif CNRS, de grade AI, aidé par le recrutement de deux CDD de grade AI sur budget FEI, l’un de 24 mois en 2012-2014, l’autre de 12 mois en 2014-2015. A la création de l’IRIF début 2016, afin de consolider le secrétariat ne reposant plus alors que sur deux AI CNRS, et sur recommandation de l’INS2I, l’IRIF a procédé au recrutement d’un personnel administratif de grade IE en CDD de 18 mois sur un support CNRS. Fin 2016, l’IRIF a obtenu de l’INS2I d’ouvrir un poste en mutation NOEMI sur même profil que le CDD IE 1, conduisant au recrutement d’une IE CNRS, en mutation de l’Institut des Systèmes Complexes de Paris, arrivée à l’IRIF mi-avril 2017. L’IRIF dispose donc fin avril 2017 de quatre personnels administratifs : — Odile Ainardi, AI CNRS; — Noelle Delgado, AI CNRS; — Laurence Gareaux, IE CNRS; — Nadia Ibellaatti, IE CNRS (en CDD). Toutefois, parmi ces quatre personnels, trois auront quitté l’IRIF dans les tous prochains mois : une AI en départ en retraite en août 2017, une fin de CDD en septembre 2017 pour l’une des deux IE, et une mobilité de la seconde IE au DMA de l’ENS suite à un recours administratif contre le déroulement du NOEMI d’hiver 2016-2017 ayant amené à sa venue à l’IRIF. Le laboratoire ne disposera donc plus que d’un unique personnel administratif à la rentrée académique de septembre 2017 : Odile Ainardi (AI CNRS). A la date d’écriture de ce rapport, la direction du laboratoire est en contact avec l’INS2I et la délégation régionale CNRS de Paris-Villejuif pour étudier les solutions les plus appropriées (nouveau NOEMI, recrutement(s) CDD, etc.) pour pallier le sous encadrement administratif de l’IRIF tel qu’il se profile. Le recrutement d’un ou deux personnels administratifs de niveau T en CDD est planifié pour octobre 2017. Notons que, depuis les créations du LIAFA et de PPS, puis de l’IRIF, les secrétariats de ces unités ont toujours reposé sur des personnels CNRS uniquement. L’IRIF compte donc demander prochainement un poste administratif à l’université Paris Diderot. Cette demande ne pourra toutefois être arbitrée par l’UFR avant l’automne 2017, et si l’université devait affecter un poste administratif à l’IRIF, le recrutement ne pourrait vraisemblablement pas débuter avant le printemps 2018.

1.2.2 Moyens ﬁnanciers Les subventions (crédits FEI) des deux tutelles CNRS et université Paris Diderot en 2016 et 2017 sont indi- quées dans la table 1.2. Les montants sont remarquablement stables, et correspondent approximativement à la somme des subventions reçues par les deux UMR LIAFA et PPS les années antérieures.

2016 2017 Subvention CNRS 110 000 110 000 Subvention Paris Diderot 147 804 147 804

TABLE 1.2 – Subventions tutelles en 2016 et 2017 en e

La ventilation de l’ensemble des ﬁnancements de l’IRIF en 2016 est décrite dans la table 1.3, en

1. Chargé(e) de gestion administrative et d’aide au pilotage (J2C24). 1.2 Tableau des effectifs et des moyens 11 distinguant les crédits gérés par le CNRS (essentiellement les ERC de personnels CNRS et la subvention annuel) de ceux gérés par l’université Paris Diderot (l’ERC du personnel Paris Diderot, la subvention annuelle, l’ensemble des projets ANR, etc.).

Fonctionnement Investissement Personnels Total Gestion CNRS 913 123 24 200 388 053 1 325 376 Gestion Paris Diderot 876 823 85 292 1 002 900 1 965 015 Total 1 789 946 109 492 1 390 953 3 290 391

TABLE 1.3 – Ventilation des ressources ﬁnancières 2016 en e

Une très grande part des resources financières de l’IRIF est donc consacrée à du financement de missions, le « nerf de la guerre » pour une unité comme l’IRIF, dont l’efficacité dépend notamment de la capacité de ses membres à travailler en collaboration avec des partenaires français et étrangers, et à présenter leurs travaux dans des colloques (dont les frais d’inscription sont malheureusement souvent élevés).

FIGURE 1.7 – Répartition des crédits 2016 selon leurs sources

Il convient de noter qu’en 2016, comme en 2017, une grande partie des resources financières de l’IRIF reste concentrée sur quelques membres permanents. En effet, les crédits 2016 relatifs aux ERC en cours (qu’elles soient gérées au CNRS ou à Paris Diderot) représentent plus de 40% du total des ressources financières de l’unité, comme cela est visible sur le graphique de gauche de la figure 1.7. Hors ERC, les deux tiers des ressources de l’IRIF proviennent de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), comme cela est visible sur le graphique de droite de la figure 1.7. En 2016, les subventions annuelles des deux tutelles CNRS et Paris Diderot ne représentent respectivement qu’un peu plus de 3% et 4% du montant total des crédits de l’IRIF. Il est néanmoins important de souligner que ces subventions sont cruciales pour la direction de l’unité, qui peut en user à sa guise pour les dépenses communes nécessaires à la vie de l’UMR, et pour suppléer les « trous d’air » dans l’obtention 12 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF de financements sur projet de membres ou groupes de membres au sein de l’IRIF (voir section 3.1.2.2). Grâce aux succès des membres de l’IRIF dans leurs recherches de financements sur contrat institutionnels durant ce quinquennat, la direction de l’IRIF (tout comme celles des ex-UMR LIAFA et PPS) n’a pas eu besoin de taxer les contrats des membres de l’unité.

1.3 Politique scientifique Le profil d’activités de l’IRIF est centré sur l’étude des fondements de l’informatique. Son but est la production de connaissances visant à une meilleure compréhension et une utilisation plus efficace des objets et concepts au cœur de la discipline, à savoir les algorithmes et les programmes — voir la figure 1.8.

complexité logique langages certiﬁcation théorie des graphes Algorithmes Programmes

vériﬁcation combinatoire théorie des automates algèbre

FIGURE 1.8 – Les algorithmes et les programmes au centre des problématiques développées à l’IRIF

Ce but s’articule avec la position exprimée par Gérard Berry 2 positionnant les sciences de l’information comme assises sur quatre piliers : l’information, les algorithmes (permettant de manipuler l’information), les langages (vecteurs de la pensée informatique) et les machines (ordinateurs exécutant les instructions des algorithmes explicitées par les langages). Il implique l’étude de toutes les thématiques liées à ces concepts, à savoir les outils mathématiques (combinatoire, théorie des graphes, algèbre, logique, etc.), la complexité, la théorie des automates, les languages, les méthodes formelles pour la vérification et la certification de programmes, etc. Les objectifs de l’IRIF ne visent pas uniquement à assoir l’informatique sur des bases conceptuelles solides, mais visent également la résolution de grands défis de la discipline (sûreté, réseaux, données, logiciels, etc.), et l’application de ses concepts à d’autres disciplines scientifiques (biologie, physique, sciences sociales, histoire, etc.) — voir la figure 1.9. Cette dernière vision rejoint là encore celle exprimée par Gérard Berry dans son exposé au conseil scientifique de l’INS2I en décembre 2015 visant à promouvoir « une nouvelle approche informationnelle du vivant ». Elle rejoint également celle exprimée par Jon Kleinberg (Cornell) et Christos Papadimitriou (Berkeley) dans leur essai Computer Science : Reflections on the Field, Reflections from the Field qui promeuvent le calcul comme « the quintessence of universality » susceptible d’offrir une « powerful perspective on the world and on science », ces derniers devant être observés au travers de « the lens of computation ».

1.3.1 Thématiques scientifiques Les activités scientifiques de l’IRIF s’inscrivent principalement en informatique, couvrant une grande partie des thématiques de la section 06 du CNRS, complétées de travaux en liaisons avec les thématiques de la section 41 (mathématiques) du CNRS. Plus spécifiquement, les sujets de recherche correspondant aux thématiques couvertes par l’IRIF sont les

2. Professeur au Collège de France, membre de l’Académie des sciences et de l’Académie des technologies; Il a reçu la Médaille d’or du CNRS en 2014. 1.3 Politique scientiﬁque 13

BIOLOGIE ...... PHYSIQUE

SCIENCES MATHEMATIQUES INFORMATIQUE SOCIALES

IRIF

sûreté données

réseaux ... logiciels

FIGURE 1.9 – L’IRIF, au cœur de l’Informatique, souhaite avoir un impact non seulement sur sa discipline, mais aussi au-delà.

suivants (selon le découpage et les mots clés de la section 06) : I. Algorithmique, combinatoire : algorithmique; combinatoire; algorithmique des graphes; théorie des graphes; systèmes dynamiques discrets; algorithmique du texte. II. Calcul arithmétique et formel, codage et cryptologie : sécurité informatique; cryptologie. III. Modèles de calcul, preuve, vérification : modèles de calcul; preuve; vérification; calculabilité et complexité; spécification, analyse et vérification de programmes, de protocoles et de systèmes; automates; langages formels; logique; sémantique. IV. Programmation et architecture logicielle : calcul distribué; langages de programmation; compilation; génie logiciel; architectures des middlewares; architectures à base de services; sûreté du fonctionnement. V. Systèmes et réseaux : réseaux sociaux; systèmes répartis; réseaux filaires et sans fil. VI. Données et connaissances : bases de données. VIII. Aide à la décision et recherche opérationnelle : satisfaction de contraintes; décision, choix social; théorie algorithmique des jeux. IX. Sciences de l’information et sciences du vivant : bio-informatique et autres interactions en lien avec les thématiques ci-dessus. De même, les sujets de recherche correspondant aux thématiques couvertes par l’IRIF selon le découpage et les mots clés de la section 41 sont les suivants : — Combinatoire, algorithmique, aspects mathématiques de l’informatique. — Logique et fondations, aspects mathématiques de l’informatique, algèbre, théorie des groupes. — Théorie des nombres, topologie. — Systèmes dynamiques et équations différentielles ordinaires, théorie ergodique. — Théorie du contrôle et optimisation, théorie des jeux. — Physique mathématique, probabilités — Modélisation et interfaces des mathématiques avec les sciences et la technologie.

1.3.2 Double positionnement scientiﬁque L’IRIF souhaite se positionner — au cœur de l’informatique, en privilégiant l’étude des fondements de la discipline, et — en interaction avec les autres disciplines scientiﬁques : mathématiques, biologie, physique, sciences sociales, etc. Le crédo de l’IRIF est que l’informatique fondamentale est non seulement en parfaite synergie avec sa dis- 14 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF cipline, mais également idéalement armée par ses concepts et ses outils pour aborder des problématiques dépassant sa discipline d’origine.

1.3.2.1 Au cœur de l’informatique Les travaux de l’IRIF ont pour principal objet l’étude des notions essentielles sur lesquelles est bâtie l’informatique moderne, à savoir : les algorithmes, les programmes, les données, et les systèmes. Ainsi, l’IRIF se focalise sur le développement de compétences dans — la conception et l’analyse d’algorithmes sous toutes leurs formes, — la définition et l’étude de langages de programmation appliqués à différents contextes, — la mise en œuvre de techniques de certification et de vérification (menées concurremment à l’écriture d’un programme, ou a posteriori de cette écriture, respectivement), et — la réalisation de mécanismes de déploiement de plateformes logicielles. L’IRIF est de fait présent sur toute la chaîne de conception très schématisée sur la figure 1.10 (les rétroactions ne sont pas représentées sur la figure, et toutes les notions et concepts mentionnés sur cette figure vont souvent de pair sans pouvoir être abordés de façons indépendantes).

conception spécification vérification analyse certification déploiement Algorithmes Programmes Logiciels

FIGURE 1.10 – Présentation très simpliﬁée de la chaîne de conception de logiciels

La mise en œuvre efficace de tous les segments de la chaîne de la figure 1.10 n’est possible que grâce au développement de connaissances fines des fondements de chacun d’eux. En particulier : — Le développement d’algorithmes efficaces, sous toutes leurs formes (séquentielles, parallèles, distribuées, online, streaming, etc.) selon tous types d’hypothèses (déterministe versus probabiliste, classique versus quantique, etc.) nécessite des connaissances fines en calculabilité et complexité, sur les modèles fondamentaux de calcul (des automates finis aux ordinateurs quantiques), ainsi qu’en combinatoire et en théorie des graphes. — De même, l’écriture de programmes fiables pour tous types d’environnements (temps-réel, concurrents, etc.) nécessite des compétences pointues dans la définition de langages de programmation et le développement d’assistants à la preuve, appuyées sur des connaissances profondes des systèmes de typage, des machines abstraites, et de la sémantique des programmes, ces derniers demandant à leur tour de solides compétences en topologie et en algèbre. — Enfin, la vérification de programmes et leur déploiement nécessitent des connaissances pointues en architecture logicielle, en modélisation et spécification, en logique et complexité, sur les jeux et le model-checking, et en maintenance de systèmes (l’IRIF est spécialisé dans le domaine du logiciel libre). Le positionnement de l’IRIF a donc comme double objectif de développer les fondations conceptuelles de l’informatique, et de mettre ces fondations au service des grands enjeux de la discipline liées à la conception de programmes et de systèmes efficaces et sûrs. Les fiches « Sureté des logiciels », « Réseaux et internet » et « Software Heritage » en annexe 5.4 sont de parfaites illustrations de l’application des recherches fondamentales menées au sein de l’IRIF à la réponse à de grands défis de l’informatique moderne, incluant les réseaux et la sûreté du logiciel.

1.3.2.2 En interaction avec les autres sciences Le positionnement de l’IRIF au cœur de l’informatique va de pair avec le souhait de mener des recherches en interaction avec d’autres disciplines scientifiques, incluant les mathématiques, la biologie, la physique, 1.3 Politique scientifique 15 et les sciences sociales. Les rapports détaillés des équipes fourniront de plus amples informations sur ces interactions, résumées brièvement ci-dessous. Les fiches « Science de la vie », « Physique » et « Interactions mathématiques » en annexe 5.4 fournissent également d’excellentes illustrations des interactions entre l’IRIF et ces autres disciplines scientifiques. Mathématiques. Evidemment, l’IRIF possède une longue tradition de collaborations étroites avec les mathématiques, comme en témoigne l’appartenance de l’IRIF à la Fondation des Sciences Mathématiques de Paris (voir la section 1.3.3.2). De fait, l’IRIF héberge plusieurs enseignants- chercheurs de l’UFR de mathématiques, ainsi que plusieurs membres CNRS affiliés à la section 41 du CNRS (l’UMR PPS avait même l’INSMI comme tutelle secondaire). En particulier, les rapports détaillés de plusieurs équipes de l’IRIF illustrent l’enrichissement dont bénéficie l’IRIF du fait de sa proximité avec les mathématiques : l’algèbre, la logique, la topologie, et la théorie des catégories étant des outils essentiels pour le développement, la compréhension et la manipulation de nombreux concepts fondamentaux de l’informatique. Il peut être plus surprenant de constater que les recherches en informatique fondamentales menées à l’IRIF ont également un impact sur les mathématiques, en développant une approche spécifique des mathématiques, fondamentalement constructive, qui permet de créer de nouveaux outils permettant de manipuler des structures mathématiques de plus en plus complexes (Voir par exemple la fiche « Interactions mathématiques » en annexe 5.4). Biologie. L’IRIF mène d’intenses recherches sur les systèmes biologiques composés d’un grand nombre d’entités en interaction, tels que les colonies d’insectes sociaux, les cellules, etc., sur la base d’outils issus de l’algorithmique distribuée. L’objectif est d’inférer des informations sur ces entités à partir de ce qu’elles sont capables de réaliser (recherche de nourriture, transmission d’informations, etc.), en utilisant des techniques de bornes inférieures et supérieures sur l’efficacité (en espace ou en temps) d’algorithmes distribués, et des techniques de théorie des jeux. En utilisant des techniques issues de la théorie de la concurrence et de la sémantique, l’IRIF mène également des recherches sur les grands systèmes biologiques afin de comprendre les mécanismes d’auto-assemblage. (Voir par exemple la fiche « Science de la vie » en annexe 5.4). Physique. L’IRIF est naturellement en interaction forte avec la physique au travers de ses activités en informatique quantique, et son implication dans la fédération de recherche Paris Centre for Quantum Computing (PCQC) réunissant informaticiens et physiciens pour l’étude des technologies quantiques, dont en particulier l’étude des capacités et de la faisabilité d’ordinateurs quantiques (voir la section 1.3.3.2). Dans le cadre de l’informatique quantique, l’IRIF mène également des travaux visant à spécifier et étudier les concepts sémantiques et logiques liés à la programmation quantique. Enfin, l’IRIF mène des recherches fortement liés à la physique statistique, au travers, entre autres, de ses travaux en combinatoire énumérative et sur les cartes aléatoires. (Voir par exemple la fiche « Physique » en annexe 5.4). Sciences humaines. L’IRIF a une longue tradition de recherche motivée par des problèmes issus des sciences sociales, telles que l’étude du phénomène « petit monde » et de la structure des réseaux sociaux. au-delà, l’IRIF a eu une activité intense de collaborations étroites avec les sciences humaines, au travers de plusieurs projets interdisciplinaires dans le cadre des appels de la COMUE Sorbonne Paris Cité (SPC), dont en particulier des projets en interaction avec la sociologie et l’histoire. Il est malheureusement probable que ces travaux interdisciplinaires ne puissent plus se poursuivre au sein de l’IRIF du fait du départ en 2015 de Christophe Prieur (MdC, Paris Diderot) en détachement au Département Sciences économiques et sociales de Télécom ParisTech.

1.3.3 Positionnement local, régional, national et international

L’IRIF est particulièrement bien inséré dans son environnement local, régional, national et international au travers de plusieurs coopérations institutionnelles listées ci-après. 16 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF 1.3.3.1 Environnement local UFR Informatique. L’IRIF est l’unique laboratoire de l’UFR Informatique de l’université Paris Dide- rot. De fait, les listes des membres de l’UFR Informatique et de l’IRIF coincident quasiment, à l’exception de quelques membres de l’IRIF issus de l’UFR de Mathématiques. L’IRIF et l’UFR Informatique sont en contact permanent, et travaillent de concert pour toutes les décisions straté- giques ayant un impact sur les deux structures (demandes de postes, budget alloué par Paris Diderot au laboratoire, etc.). Fédération de Recherche en Mathématiques de Paris Centre (FR 2830). Cette fédération regroupe les cinq laboratoires de mathématiques et d’informatique associés au CNRS relevant conjointement des universités Pierre et Marie Curie et/ou Paris Diderot. Elle a essentiellement un rôle de coordination entre les cinq laboratoires, et de gestion des moyens communs à ces laboratoires, dont la Bibliothèque de Mathématiques-Informatique Recherche, et la plateforme informatique de Paris Diderot regroupant les services informatiques à destination des structures recherche ou enseignement en mathématiques ou informatique de l’université (cf. section 1.1.3). Sorbonne Paris Cité (SPC). SPC est une communauté d’universités et d’établissements (COMUE), regroupant des établissements d’enseignement supérieur et de recherche de la ville de Paris et de la Seine Saint-Denis, créée en 2010. Elle inclut en particulier les universités Sorbonne Nouvelle (P3), Paris Descartes (P5), Paris Diderot (P7) et Paris Nord (P13), ainsi que Sciences Po, l’Institut de physique du globe de Paris, l’INED, etc., associée aux grands acteurs publics de la recherche (CNRS, Inria, et INSERM). La COMUE SPC est impliquée dans une demande d’IDEX visant en particulier la fusion des trois universités Sorbonne Nouvelle (P3), Paris Descartes (P5), et Paris Diderot (P7). Cette fusion est susceptible d’avoir un impact sur l’IRIF, du fait de la présence d’autres activités de formation et recherche en informatique à Paris Descartes. Le dossier d’IDEX n’est toutefois pas encore ﬁnalisé à la date de la rédaction de ce rapport. Ainsi, bien que la direction de l’IRIF et celle de l’UFR Informatique de Paris Diderot soient impliquées dans plusieurs cadres de discussions relatifs au montage de l’IDEX, il est actuellement difﬁcile de mesurer les conséquences exactes que pourrait avoir l’IDEX sur l’IRIF. Les discussions menées avec la direction du LIPADE de Paris Descartes ont abouti à la conclusion qu’il convenait de préserver l’intégrité des deux entités IRIF et LIPADE, car celles-ci ont chacune acquis leurs visibilités sur des domaines de l’informatique entièrement disjoints 3. (Pour plus de détails sur les activités du champ Informatique au sein de la COMUE, il convient de consulter le rapport d’activité de ce champ transmis à l’HCERES le 1er juin 2017). L’IRIF est par ailleurs fortement impliqué dans les structures de formation à la recherche, aussi bien au niveau master que thèse : Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI). Le MPRI est habilité par l’Université Paris Diderot, l’ENS Cachan, l’ENS Paris, et l’Ecole Polytechnique. Il s’agit d’un master généraliste de formation à la recherche en informatique fondamentale. Son directeur actuel est Roberto Amadio (PR Paris Diderot, IRIF), dont le mandat arrive à terme dans quelques semaines, et qui sera remplacé par Olivier Carton (PR Paris Diderot, IRIF). Logique Mathématique et Fondements de l’Informatique (LMFI). Le Master LMFI a pour principal objectif de former des chercheurs ou ingénieurs de recherche à l’utilisation des outils logiques fondamentaux en mathématiques et en informatique. Alexis Saurin (CR CNRS, IRIF) est co- directeur de ce master impliquant l’IRIF et l’Institut de Mathématiques de Jussieu (IMJ). École doctorale de Sciences Mathématiques de Paris Centre (ED 386). L’ED 386 regroupe la

3. Le Laboratoire d’Informatique de Paris Descartes (LIPADE) est une équipe d’accueil de l’université P5, et s’inscrit au sein de l’UFR Mathématiques et Informatique de cette université. Avec plus de 60 membres, le LIPADE mène des travaux dans les domaines des agents intelligents et des systèmes multi-agents, de l’apprentissage automatique, du traitement d’image et de la vision par ordinateur, des réseaux, et de l’analyse de données. 1.3 Politique scientiﬁque 17 grande majorité des laboratoires de mathématiques de Paris intra muros, les laboratoires d’informatique de l’Université Paris Diderot et de l’ENS Paris, ainsi que plusieurs équipes-projets Inria. Ahmed Bouajjani (PR Paris Diderot, IRIF) est directeur adjoint de l’ED 386, dont le laboratoire dépend. La répartition des allocations de l’ED 386 est arbitrée chaque année par un comité réunissant l’ensemble des directeurs et directrices d’unités impliquées dans l’ED. Enﬁn, l’IRIF entretient des liens étroits avec le centre Inria de Paris, et héberge deux équipes-projets : Réseaux, graphes et algorithmes (GANG). L’objectif de GANG est le développement d’algorithmes pour la conception et le contrôle des réseaux à grande échelle, en s’appuyant sur les propriétés structurelles de ces réseaux. Le domaine d’application de GANG va de la conception de protocoles optimisés pour la gestion de grands réseaux dynamiques tels que les réseaux radio mobiles ou les réseaux logiques de systèmes de pair à pair sur Internet, jusqu’à l’étude de la navigabilité dans les réseaux sociaux. Les outils de GANG sont issus des avancées les plus récentes en algorithmique de graphes aussi bien centralisée que distribuée, dont en particulier les décompositions de graphes et la prise en compte de paramètres géométriques (dimension doublante, plongements dans des métriques de faible dimension, etc.). Son responsable est Laurent Viennot (DR Inria, IRIF). Langages pour les preuves et les programmes (pi.r2). Ce projet couvre trois champs de recherche : (1) correspondance entre preuves et programmes, (2) le formalisme sur lequel repose l’environnement Coq pour le développement de preuves et de programmes, et (3) le développement du logiciel Coq, notamment dans ses aspects langage de programmation typés (Coq a sorti sa version 8.5 en 2016). Le responsable de pi.r2 est Pierre-Louis Curien (DR CNRS, IRIF).

1.3.3.2 Environnement régional LabEx/Fondation Sciences mathématiques de Paris (SMP). La Fondation SMP est un réseau d’excellence fondé par des universités et institutions de recherche parisiennes 4. Elle fédère une douzaine de laboratoires de sciences mathématiques (dont l’IRIF et le département d’informatique de l’ENS) et réunit plus de 1200 chercheurs, parmi lesquels 5 médaillés Fields, 17 académiciens, et 120 lauréats de prix nationaux et internationaux. La Fondation est porteuse du LabEx SMP. Frédéric Magniez (DR CNRS, IRIF) est actuellement directeur adjoint du LabEx SMP, à la suite de Valérie Berthé (DR CNRS, IRIF), directrice adjointe du LabEx SMP jusqu’à 2015. L’IRIF bénéﬁcie des nombreux programmes du LabEx SMP, dont les programmes d’invitations et de post-doc (un à deux post-docs d’un an ont été recrutés par la FSMP à destination de l’IRIF chaque année), et surtout de deux chaires juniors : les professeurs Lauren Williams (University of California, Berkeley, 2014) et Zvi Lotker (Ben Gurion University, Israel, 2016). Les DIM de l’Ile de France. L’IRIF est impliqué dans deux domaines d’intérêts majeurs (DIM) de la région Ile de France : — Le DIM Math Innov regroupe l’ensemble des laboratoires et équipes en sciences mathéma- tiques de l’Institut Henri Poincaré (IHP), la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (FSMP), la Fondation Mathématiques Jacques Hadamard (FJMH), la Fédération Bézout (FB) et Paris-Seine. L’IRIF est membre à part entière de ce DIM (hors activités relatives à la sécu- rité, ﬁabilité et sûreté), dont le premier appel d’offre (allocations doctorales et post-doctorale) est en cours au moment de la rédaction de ce rapport. — Le Réseau Francilien en Sciences Informatiques (RFSI) est un DIM émergent labellisé comme tel par la région Ile de France pour une période de deux ans, en vue d’un réexamen à mi-parcours. Il fédère l’ensemble des acteurs franciliens en sciences informatiques, en s’appuyant sur un réseau de 27 laboratoires (soit environ 1700 chercheurs) répartis dans toute

4. Ses partenaires sont l’Université Pierre et Marie Curie, l’Université Paris Diderot, l’École Normale Supérieure, le CNRS, l’Université Paris-Dauphine, le Collège de France, Inria, l’Université Paris-Descartes, l’Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne et l’Université Paris Nord. 18 Chapitre 1. Présentation de l’IRIF l’Île-de-France. L’IRIF est membre de ce DIM pour toutes ses activités relatives à la sécurité, fiabilité et sûreté. L’IRIF est par ailleurs à l’origine de plusieurs structures de recherche fédératives à l’échelon régional : Fédération Paris Centre for Quantum Computing (PCQC, FR 3640). PCQC a pour objet de réunir des informaticiens, des mathématiciens et des physiciens pour développer des technologies relatives au calcul, aux communications et à l’information quantiques afin d’étudier la conception d’ordinateurs quantiques. Son directeur est Iordanis Kerenidis (DR CNRS, IRIF). Les tutelles de la fédération PCQC sont l’université Paris Diderot, Télécom ParisTech, et le CNRS. L’université Pierre et Marie Curie (UPMC), Inria, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alter- natives (CEA), l’Institut d’optique, et l’université Paris-Sud participent également à la fédération PCQC à travers de chercheurs de ces institutions. Initiative pour la Recherche et l’Innovation sur le Logiciel Libre (IRILL). L’IRILL est une structure de recherche créée en 2010 par l’université Paris Diderot (P7), l’université Pierre-et-Marie- Curie (P6), et Inria. L’IRILL vise à fournir des ressources pour des acteurs du logiciel libre comme des chercheurs, des développeurs ou des industriels. Elle aide également au transfert technologique vers des petites et moyennes entreprises tout en améliorant la manière dont les logiciels libres sont réalisés et enseignés. Elle est dirigée par Roberto Di Cosmo (PR Paris Diderot, IRIF). Software Heritage (softwareheritage.org). Software Heritage est une initiative fondée par deux membres de l’IRIF (Roberto Di Cosmo et Stefano Zacchiroli) avec pour objectif la construction d’une archive universelle et pérenne du logiciel. Elle a débouché sur un partenariat entre Inria et l’Unesco officiellement signé le 3 avril 2017 en présence du président François Hollande. Voir la fiche « Software Heritage » en section 5.4 pour plus de détails.

1.3.3.3 Environnement national Les liens entre l’IRIF, le département d’informatique de l’ENS, le LSV (ENS Paris Saclay), et les centres Inria de Paris et de Saclay sont évidemment particulièrement intenses au travers du master MPRI, du LabEx SMP et/ou d’équipes-projets Inria. au-delà, l’IRIF entretient des liens étroits avec l’ensemble des principaux laboratoires d’informatique français, au travers de collaborations institutionnelles (voir par exemple la liste des partenaires des projets ANR dans lesquelles les équipes de l’IRIF sont impliquées) et professionnelles (voir par exemple la liste des publications des membres de l’IRIF). Plus généralement, l’IRIF est impliqué dans les structures nationales d’animation de la recherche, dont en particulier au sein du : GdR Informatique mathématique (IM): membre du comité de direction et responsable du pôle Lo- gique et complexité : Frédéric Magniez; membre du comité de direction et responsable de la politique éditoriale : Valérie Berthé; co-responsable du GT Complexité et algorithmes : Nicolas Schabanel; co-responsable du GT Systèmes dynamiques, Automates et Algorithmique : Valérie Berthé; co-responsable du GT Calculabilité : Laurent Bienvenu; responsables du GT Informa- tique Quantique : Iordanis Kerenidis et Sophie Laplante (jusqu’en 2014); co-responsable du GT Automata, Logic, Games and Algebra : Olivier Serre. GdR Information Quantique, Fondements & Applications (IQFA): Iordanis Kerenidis est membre du comité de direction. Outre les GdR IM et IQFA, les principaux GdR dans lesquels les membres de l’IRIF sont impliqués sont les suivants : — GdR Topologie Algébrique (GDR 2875). — GdR Réseaux et Systèmes Distribués (RSD), en particulier au travers du pôle ResCom et de la conférence AlgoTel. — GdR Recherche Opérationnelle (RO), Pierre Charbit (MdC Paris Diderot) co-responsable du GT 1.3 Politique scientifique 19 Graphes (2012-2015) Enfin, l’IRIF participe activement aux structures d’évaluation d’instances nationales, dont en particulier : Comité national CNRS (section 06) — Giuseppe Castagna (2012-2016) — Frédéric Magniez (2012-2016) — Amélie Gheerbrant (2016-2021) CNU (section 27) — Olivier Carton (2012-2015) — Juliusz Chroboczek (2012-2015) — Ralf Treinen (2012-2015) — Roberto Di Cosmo - président suppléant (2012-2015 et 2016-2019) Conseil scientifique du CNRS — Valérie Berthé (2014-2018) Conseil scientifique de l’INS2I — Pierre-Louis Curien (2011-2015) — Jean Krivine (2015-2020)

1.3.3.4 Environnement international L’IRIF entretient des liens étroits avec les principaux centres de recherche étrangers en rapport avec ses thématiques de recherche (voir par exemple la liste des publications des membres de l’IRIF). Certains de ces liens ont donné lieu à la création de structures formelles, tout particulièrement sous la forme de Laboratoires Européens ou Internationaux Associés (LEA/LIA) entre le CNRS et des universités étrangères : French-Israeli Laboratory on Foundations of Computer Science (FILOFOCS) entre le CNRS et l’université de Tel-Aviv : responsable Adi Rosen (DR CNRS, IRIF). Ce LIA pourrait prochainement déboucher sur la création d’une Unité Mixte Internationale (UMI) entre le CNRS d’une part, et les universités de Tel-Aviv et de Jerusalem, et le Weizmann Institut of Sciences d’autre part (le comité national CNRS de la section 06 a récemment donné un avis positif à cette création). Informatique Fondamentale, Logique, Langages, VérIﬁcation et Systèmes (INFINIS) entre le CNRS et l’université de Buenos Aires : responsable Delia Kesner (PR Paris Diderot, IRIF). Structures in Combinatorics (STRUCO) entre le CNRS et l’université Charles à Prague : responsables Jean-Sébastien Sereni (CR CNRS, ex-IRIF, maintenant au LORIA) de 2012 à 2015, et Pierre Charbit (MdC Paris Diderot, IRIF) depuis 2015. A ces trois LIE/LEA, il convient de rajouter l’existence de multiples liens internationaux au travers de nombreux autres projets institutionnels, incluant des projets de type EU FET, EU COST, GdR international, équipe-projet Inria internationale, ANR internationale, PICS, PHC, ECOS, etc., ainsi que des responsabilité d’axes ou de thèmes au sein d’UMI CNRS (voir les rapports d’équipes pour les détails de ces liens).

2. Produits et activités de recherche de l’IRIF

2.1 Bilan scientifique Le bilan scientifique de l’IRIF sur la période 2012-2017 est évidemment celui des deux laboratoires LIAFA et PPS durant la période 2012-2015, puis des six équipes de recherche de l’IRIF sur la dernière année et demi depuis le 1er janvier 2016. Le lecteur est renvoyé aux parties de ce document incluant les rapports de ces six équipes pour un bilan scientifique détaillé. Cela dit, il est possible de caractériser la nature scientifique de l’IRIF de façon unifiée selon trois grands objectifs : Objectif 1 : mener de conserve et de façon équilibrée le développement de la théorie des algorithmes (complexité, optimisation, approximation, etc.) et de la théorie des programmes (sémantique, typage, réécriture, etc.); Objectif 2 : s’assurer de mener des recherches intenses sur tous les outils fondamentaux nécessaires aux développement des axes de recherche relatifs au premier objectif, à savoir : la logique, la combinatoire, la théorie des graphes, l’algèbre, et la topologie; Objectif 3 : s’assurer que les recherches fondamentales menées à l’IRIF sur les algorithmes et les programmes, appuyées sur les outils théoriques appropriés, débouchent sur des applications aux grands défis de l’informatique moderne (nouveau paradigmes algorithmiques, nouveaux paradigmes de programmation, sécurité, sûreté, etc.), ainsi qu’à des applications sur les autres sciences (biologie, physique, mathématiques, sciences sociales, histoire, etc.).

2.1.1 Une fusion effective et enrichissante La fusion des deux unités LIAFA et PPS en une unique unité, l’IRIF, au 1er janvier 2016, et la préparation de cette fusion au sein de la Fédération d’Informatique Fondamentale de Paris en 2014-2015 ont été mis au service des trois objectifs ci-dessus, avec succès. Ainsi, le LIAFA, spécialisé en combinatoire, théorie des automates, théorie des graphes, algorithmique et vérification, etc., et PPS, spécialisé en logique, sémantique, algèbre, programmation, logiciels, etc., se complémentent idéalement, et couvrent à eux deux la quasi totalité des fondements de l’Informatique. La fusion des UMR LIAFA et PPS était toutefois rendue difficile par les cultures distinctes de ces deux unités : le LIAFA était une unité multi-équipes, chaque équipe disposant de sa propre politique scientifique et de ses propres objectifs; PPS était une unité mono-équipe, conçue pour fournir un continuum thématique liant des sujets scientifiques proches. Cette disparité de cultures a conduit les directions des deux unités à demander à leurs tutelles un rapprochement progressif, en se regroupant d’abord au sein d’une fédération pour deux ans (2014-2015), avant de fusionner effectivement. Les deux unités savent gré à leurs tutelles d’avoir accédé à cette demande, car cette approche a démontré son efficacité : la fusion des deux unités au 1er janvier 2016 s’est effectuée de façon souple et sereine pour l’ensemble des chercheurs et enseignants-chercheurs des deux unités. Le rapprochement progressif des deux UMR LIAFA et PPS au sein d’une fédération, puis leur fusion en l’IRIF une fois ce rapprochement effectif, a permis plusieurs opérations scientifiques d’envergure pour la nouvelle unité : Ouverture thématique. Les deux unités sont tombées d’accord pour publier des profils de postes d’enseignants-chercheurs sur des thématiques d’ouvertures, non couvertes au sein d’aucun des deux laboratoires. Cette politique a permis l’émergence d’une thématique sciences des données 22 Chapitre 2. Produits et activités de recherche de l’IRIF au sein de l’IRIF, grâce au recrutement d’une professeure (Cristina Sirangelo en 2015) et d’une maîtresse de conférences (Amélie Gheerbrant en 2014). Interface thématique. Les deux unités ont profité de leur rapprochement pour publier des profils de postes d’enseignants-chercheurs sur des thématiques à l’intersection des domaines d’intérêts des deux laboratoires, comme la concurrence, les méthodes formelles, la sémantique, etc. Cette politique a mené à des concours larges et très sélectifs, menant au recrutement de deux maitres de conférences à l’interface entre les deux UMR (Gustavo Petri en 2015 et Giovanni Bernardi en 2016). Large spectre scientifique. La bonne entente scientifique entre les différentes équipes et/ou différentes thématiques au sein de l’IRIF a permis l’ouverture d’un poste de maitre de conférences sur l’ensemble du spectre des outils théoriques au service de la conception et l’analyse des algorithmes et des programmes, avec pour objectif de rééditer les concours extrêmement sélectifs de ces dernières années. Le profil de poste de MdC offert au concours en 2017 couvre ainsi la complexité, la combinatoire, la logique, les graphes, les automates, la sémantique, la réécriture, etc. (Il a conduit au recrutement de Bérénice Delcroix-Oger cette année). Par ailleurs, le rapprochement puis la fusion des deux unités ont permis la mise en place d’un séminaire de laboratoire, précédé d’une série de séminaires didactiques. • Séminaires didactiques (2014-2015) visant à aider à une compréhension mutuelle des thématiques abordées au sein du LIAFA et de PPS : Sciences du vivant : — Jean Krivine (PPS) : Formal models of the cell : a bottom up approach to Systems Biology in the Kappa language — Amos Korman (LIAFA) : How can a Distributed Algorithmic Perspective contribute to the study of Complex Biological Systems? Vérification et certification : — Yann Régis-Gianas (PPS) : Preuve de programmes — Mihaela Sighireanu (LIAFA) : Vérification algorithmique de programmes Sémantique et algorithmique : — Thomas Ehrhard (PPS) : Sémantique des preuves et des programmes — Pierre Fraigniaud (LIAFA) : Algorithmique distribuée

• Séminaire de l’IRIF (à partir de 2016) visant à poursuivre l’objectif didactique dans le cadre d’un séminaire généraliste, sur un rythme trimestriel. Ce séminaire a donné lieu aux présentations suivantes : — Nachum Dershowitz (Tel Aviv University) : Ada Lovelace and Computation. — Roberto di Cosmo (IRIF) : Preserving Software : challenges and opportunities for the reproductibi- lity of Science. — Yuri Gurevich (Microsoft Research) : Logic in Computer Science and Computer Engineering. — Joost-Pieter Katoen (RWTH Aachen) : Principles of Probabilistic Programming. — Leonid Libkin (University of Edinburgh) : Primordial database theory revisited : are relational algebra, calculus, and basic SQL really equivalent? Les prochains orateurs déjà planiﬁés pour ﬁn 2017 dans le cadre du séminaire de l’IRIF sont : — Avi Wigderson (School of Mathematics, Institute for Advanced Study, Princeton) — Monika Henzinger (Faculty of Computer Science, University of Vienna)

• Groupes de travail thématiques. Le rapprochement puis la fusion du LIAFA et de PPS au sein de l’IRIF a permis la mise en place de groupes de travail thématiques (GT) sur des thématiques transversales, dont en particulier : 2.1 Bilan scientifique 23 GT Sémantique et Vérification : ce GT consacre le rapprochement des deux ex-UMR LIAFA et PPS sur le thème, avec déjà une thèse soutenue co-encadrée par Paul-André Mellies (ex-PPS) et Olivier Serre (ex-LIAFA) : Charles Grellois, maintenant MdC à Marseille. GT Concurrence : la large intersection des thématique des deux ex-UMR LIAFA et PPS sur le thème de la concurrence a abouti à la publication de deux postes de MCF sur ce thème à l’université Paris Diderot durant ce quinquennat. Ils ont donné lieu à un recrutement dans l’équipe Modélisation et vérification, et à un autre dans l’équipe Preuves, programmes, systèmes. La thématique de la concurrence a par ailleurs débouché sur un projet réunissant entre autres les équipes Algorithmique distribuée et Modélisation et vérification de l’IRIF accepté cette année par l’ANR. Il convient enfin de mentionner le co-encadrement de Ludovic Patey (recruté CR CNRS en 2017) par Laurent Bienvenu (ex-LIAFA) et Hugo Herbelin (ex-PPS).

2.1.2 Une floraison de travaux, des convergences et des synergies Le lecteur est invité à consulter le rapport scientifique de chacune des équipes de l’IRIF pour les détails des contributions scientifiques de l’IRIF. La dizaine de « fiches scientifiques » en annexe (voir la section 5.4) donne toutefois un rapide aperçu d’une sélection des contributions de l’IRIF illustrant la richesse et la diversité des travaux menés au sein de l’unité, selon différents angles de vue. Ces fiches illustrent en effet — des méthodologies complémentaires privilégiées par différents membres de l’IRIF pour l’étude de mêmes domaines scientifiques (cf. les fiches 1, 2 et 3); — des rapprochements entre différents groupes ou équipes de l’IRIF sur des thématiques scientifiques communes (cf. les fiches 1, 2, 6 et 7); — l’impact de travaux menés à l’IRIF sur d’autres disciplines scientifiques (cf. les fiches 6, 7 et 8); — des applications de travaux menés à l’IRIF à des problématiques essentielles de l’informatique (cf. les fiches 1, 2, 3, 4 et 5). 1. Systèmes concurrents : Illustre la richesses des recherches menées par les membres de l’IRIF sur les systèmes concurrents, et des approches utilisées pour étudier ces systèmes. 2. Sureté des logiciels : Illustre les nombreuses approches suivies par les membres de l’IRIF pour la conception, la certification et la vérification des logiciels, par des techniques complémentaires. 3. Réseaux et internet : Illustre en quoi les recherches fondamentales à l’IRIF débouchent sur des applications pratiques liées à Internet et d’autres types de réseaux. 4. Software Heritage : Illustre en quoi les recherches sur les méthodes formelles à l’IRIF débouchent sur des applications pratiques liées à la préservation et l’archivage des logiciels. 5. Sciences des données : Illustre le succès de la création d’une activité sur ce thème, préalablement non couvert à l’IRIF, durant le quinquennat. 6. Physique : Illustre en quoi les recherches en informatique quantique et en combinatoire à l’IRIF débouchent sur des applications en physique. 7. Science de la vie : Illustre en quoi les recherches en algorithmique et en réécriture à l’IRIF débouchent sur des applications en science du vivant. 8. Interactions mathématiques : Illustre en quoi les recherches en combinatoire, certification de programmes, et théorie des automates à l’IRIF non seulement se nourrissent de résultats mathéma- tiques, mais aussi débouchent sur des applications dans cette discipline. L’ensemble des fiches est disponible en section 5.4.

2.1.3 Conclusion La fusion du LIAFA et de PPS au sein de l’Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (IRIF) a ainsi permis l’émergence d’une UMR au cœur de la discipline informatique, attentive à ses déﬁs, en interaction avec les autres disciplines scientiﬁques, et susceptible d’évolutions en intégrant d’autres thématiques informatiques, telles que, à titre d’exemple, l’apprentissage (statistique et théorie 24 Chapitre 2. Produits et activités de recherche de l’IRIF calculatoire), les systèmes distribués et les réseaux, l’imagerie et la vision, etc., abordées selon leurs aspects fondamentaux. Nous pensons donc que :

La fusion des UMR LIAFA et PPS est une réussite scientiﬁque du quinquennat.

2.2 Données chiffrées Les données chiffrées détaillées concernant la totalité de la production et des activités de l’unité de recherche sont disponibles dans le tableau produits et activités de la recherche – données chiffrées du ﬁchier .excel « données du contrat en cours ». Les listes complètes des publications scientiﬁques des équipes de l’IRIF sont disponibles en annexes des rapports d’activités de chacune des équipes. Cette section extrait les faits saillants de ces contributions.

2.2.1 Publications scientifiques La production de l’IRIF se traduit principalement en la publication de ses résultats dans les principaux média scientifiques de sa discipline, à savoir les revues scientifiques de référence de son domaine, et les actes des conférences les plus visibles et importantes de son domaine 1. La table 2.1 résume le volume de publications de l’IRIF sur ce quinquennat.

Revues scientiﬁques internationales 577 Actes de conférences internationales 633 Total 1 210

TABLE 2.1 – Publications 2012-2017 de l’IRIF

Rapportés au nombre de membres chercheurs et enseignants-chercheurs présents dans l’unité à la date de remise du rapport, ces chiffres indiquent plus d’une douzaine de publications par membre durant le quinquennat, soit entre 2 et 3 publications par an et par membre. (Ces chiffres moyens ne tiennent cependant pas compte du fait que certaines publications sont signées uniquement par des doctorants et post-doctorants, mais également qu’un certain nombre d’autres publications sont co-signées entre plusieurs membres permanents). Les membres de l’IRIF ont à cœur de systématiquement veiller à publier leurs résultats dans les revues et conférences susceptibles d’apporter le plus de visibilité à leur travaux. Cette politique de publications am- bitieuse se traduit par de nombreuses publications dans des conférences « généralistes » et « thématiques » les plus visibles et sélectives (voir section 2.3.1).

2.2.2 Coopérations industrielles Les travaux de recherche menées au sein de l’IRIF ne se traduisent pas uniquement en terme de publications, mais ont également des visées de transfert. La table 2.2 liste les principaux projets de coopération industrielle impliquant l’IRIF. La table 2.2 indique que l’expertise des membres de l’IRIF sur des sujets d’informatique fondamentale est en adéquation avec les demandes d’entreprises en pointe sur les secteurs technologiques. L’IRIF est par ailleurs à l’origine de la start-up Katapal, créée à Boston en 2015 par David Xiao dans le domaine

1. Notons que contrairement à la tradition partagée par de nombreuses disciplines scientifiques, la plupart des domaines de recherche en informatique privilégient les publications dans les actes de conférences prestigieuses, visibles et sélectives. Les thématiques de l’IRIF plus proches des mathématiques privilégient toutefois les publications dans des revues scientifiques de référence. 2.2 Données chiffrées 25 Thématique Entreprise(s) impliquée(s) Responsable IRIF Données structurées Ligaran M. de Rougemont Technologiques quantiques IDQuantique I. Kerenidis Sécurité post-quantique Airbus, Thales, etc. I. Kerenidis Apprentissage automatique ATOS F. Magniez Programmation BD Oracle Labs G. Castagna Réécriture Harvard Medical School J. Krivine Sémantique Mitsubishi Y. Régis-Gianas Vérification applis Android Alterway, Thales, etc. T. Touili Sûreté systèmes embarqués OpenWide et IRT SystemX T. Touili Réseaux orientés contenu Nokia L. Viennot Sûreté du logiciel AdaCore M. Sighireanu

TABLE 2.2 – Partenariats industriels impliquant l’IRIF sur la période 2012-2017

des monnaies digitales et des technologies ﬁnancières. L’unité est également impliquée dans la start-up BeSport, dédiée aux échanges multimédia dans le domaine du sport.

2.2.3 Projets institutionnels L’IRIF a une forte implication en termes de projets institutionnels coopératifs, tant au niveau local (programme « émergence » de la ville de Paris, programmes « interdisciplinaires » de la COMUE SPC, etc.), que national (ANR, etc.) et international (projets européens COST, FET, etc.), ce à quoi il convient de rajouter six projets ﬁnancées par l’European Research Council (ERC) – voir la table 2.3 pour un raccourci de la liste des contrats institutionnels à l’IRIF sur ce quinquennat.

Type Nombre Ville de Paris 2 COMUE SPC 3 R&D FUI 2 ANR 45 EU COST 2 EU FP7 5 ERC 6

TABLE 2.3 – Quelques types de projets institutionnels impliquant l’IRIF sur la durée du présent quinquennat

2.2.4 Formation par la recherche L’IRIF est particulièrement actif en formation par la recherche. En particulier, les responsables de deux grands masters d’informatique fondamentale (le MPRI et le LMFI, voir la section 1.3.3.1) sont membres de l’IRIF, et l’ensemble des membres de l’IRIF (rangs A comme rangs B) est impliqué dans ces masters au travers de cours et/ou de propositions de stages de M2. De fait, ces masters forment la plus grande source de recrutements de doctorants au sein de l’IRIF (voir la section 3.1.2.1). Le tableau 2.4 indique le nombre de thèses et HDR soutenues à l’IRIF durant ce quinquennat. Au 71 thèses soutenues, il convient de rajouter 58 thèses en cours, pour un total de 129 doctorants à l’IRIF sur la durée du quinquennat. Ce total représente en moyenne 2,5 doctorants par membre de l’unité titulaire d’une HDR. Seuls deux doctorants on abandonné leur thèse en cours. La liste des prix et récompenses 26 Chapitre 2. Produits et activités de recherche de l’IRIF obtenus par les doctorants de l’IRIF disponible section 2.4.2 témoigne de la qualité de l’encadrement à l’IRIF.

Thèses de doctorats 71 Habilitations à diriger les recherches 10

TABLE 2.4 – Nombre de thèses et HDR soutenues entre mi-2012 et mi-2017

Par la formation de ses doctorants, l’IRIF participe activement à l’essaimage en France et à l’étranger de jeunes scientiﬁques susceptibles d’obtenir des places dans des universités, des organismes de recherche publics, ou des centres de recherche privés (voir la table 2.5). Il convient d’ailleurs de noter que la liste des recrutés au CNRS aurait pu être plus étoffée si le jury d’admission n’avait pas déclassé en 2016 deux candidats de l’IRIF classés admissibles par le comité national de la section 06 2. Ainsi, sur la durée de ce quinquennat, près de la moitié des doctorants ayant soutenu leurs thèses à l’IRIF restent dans le milieu de la recherche. L’autre moitié de ces doctorants occupent pour le plupart des postes dans des entreprises privées ou dans la fonction publique.

Universités CNRS, Inria, Universités Post doc françaises CEA, etc. étrangères 8 7 12 8

TABLE 2.5 – Devenir des doctorants de l’IRIF demeurant dans les métiers de la recherche

Par ailleurs, l’IRIF est très impliqué dans l’École de Printemps en Informatique Théorique (EPIT), initiée en 1973 par Maurice Nivat et ses collaborateurs, et dont l’objectif est d’organiser chaque année une école thématique dans un domaine de l’informatique fondamentale à destination de doctorants et post-doctorants français et étrangers, voire de chercheurs confirmés qui souhaiteraient se spécialiser dans le domaine considéré. La présidence du comité de pilotage de l’EPIT est assurée par Delia Kesner (PR Paris Diderot, IRIF) jusqu’à 2019. Durant ce quinquennat, l’IRIF a été directement impliqué dans l’organisation scientifique de plusieurs éditions de l’EPIT passées ou à venir : Algorithmique probabiliste : I. Kerenidis, C. Mathieu, et F. Magniez (Ile de Ré, 2012) Preuve mécanisée de programmes : Y. Régis-Gianas (Fréjus, 2015) Algorithmique distribuée : A. Milani, P. Fraigniaud, C. Gavoille (Porquerolles, 2017) Preuves de programmes : D. Baelde et C. Enea (Aussois, 2018) Données, logique et automates : A. Gheerbrant, L. Libkin, L. Segoufin, P. Senellart et C. Sirangelo (mai 2019) Outre l’EPIT, il convient également de souligner l’engagement de l’IRIF dans d’autres séries d’écoles thématiques, dont en particulier l’école Jeunes Chercheurs en Informatique Mathématique (EJC-IM), l’International School on Combinatorics, Automata and Number Theory (CANT), etc.

2.3 Sélection des produits et des activités de recherche Cette section présente quelques unes des principales réalisations issues des recherches menées à l’IRIF, touchant à la fois les publications scientiﬁques, le transfert, la réalisation de logiciels, la formation, la vulgarisation, et l’animation. Le lecteur est renvoyé aux rapports des équipes pour une liste exhaustive de ces activités.

2. Ces candidats sont néanmoins de nouveau classés admissibles au concours 2017, et on peut donc espérer qu’ils soient cette fois recrutés. 2.3 Sélection des produits et des activités de recherche 27 2.3.1 Publications L’IRIF souhaitant une évaluation HCERES séparée de chacune de ses équipes, la sélection de 20% de la production totale en publications revues, actes de conférences, livres, etc., est laissée à la discrétion de chaque équipe. Le point important qu’il convient toutefois de souligner à propos de l’ensemble des publications de l’IRIF est la présence quasi-systématique de contributions de l’IRIF aux colloques scientiﬁques annuels les plus visibles et les plus importants de la discipline : 4 STOC, 3 FOCS, 31 ICALP, 23 STACS,16 POPL, 12 PODC, 27 LICS, 10 SODA, 10 QIP, etc. Par ailleurs, 100% des étudiants ayant soutenu leur thèse à l’IRIF durant le quinquennat ont publié pendant leur doctorat.

2.3.2 Transferts et réalisations logicielles Transfert : — Babel, protocole de routage pour les réseaux maillés dans les réseaux à commutation de paquets, développé par Juliusz Chroboczek (IRIF), a été standardisé “mandatory-to-implement” en 2015 par l’Internet Engineering Task Force (IETF) Homenet working group. — Software Heritage, fondation pour la préservation des codes sources créée sur l’initiative de Roberto Di Cosmo (IRIF) et Stefano Zacchiroli (IRIF) a été inaugurée en 2017 en présence du Président de la République Française et de la Directrice générale de l’UNESCO, aboutissant à la signature d’un partenariat UNESCO-Inria. — Brevet « Quantum relativistic oblivious transfer » en cours de négociation (Iordanis Kerenidis) — Ocsigen : ensemble de bibliothèques pour la programmation de sites web et d’applications web en OCaml (Vincent Balat et Jérôme Vouillon) Production logicielle : — Coq, logiciel d’assistant de preuve de programmes développé au sein de l’équipe Preuves, programmes, système, a sorti sa version 8.5 en 2016. — BigGraphTools, librairie de manipulation de graphes développée par Laurent Viennot (IRIF), distribuée sous licence publique générale limitée (LGPL) en 2015. — Svvamp, package Python dédié aux systèmes de vote, distribuée sous licence publique générale limitée (LGPL) en 2015. — CDuce : langage de programmation pour la transformation de documents XML, inclus dans les distributions Linux les plus répandues — C-SHORe Collapse-Saturation for Higher-Order Recursion, outil pour la vérification de propriétés de terminaison et de sûreté pour les programmes récursifs d’ordre supérieurs, disponible sous licence MIT (en coopération avec le LIGM). — Stamina, successeur d’Acme pour langages réguliers, publié en logiciel libre intégré à la plateforme Sage (en collaboration avec le LaBRI et le LIP). — CELIA : Analyseur statique pour l’analyse des programmes C avec structures dyanamiques et allocateurs de mémoire. Développé comme plugin de la plate-forme Frama-C. — SPEN : Un solveur pour la logique de séparation avec des prédicats inductifs utilisé pour la vérification des programmes manipulant de structures de données dynamiques. Développé conjointement avec Tomas Vojnar et Ondraj Legal (Univ Brno, République Tchèque). — Violin : Des algorithmes pour le monitorage des structures de données concurrentes comme les verrous, les sémaphores, les registres, les piles, les files, etc. Développé conjointement avec Michael Emmi du IMDEA Software Institute (Espagne). — ADT-inference : Un outil pour l’inférence automatique des spécifications formelles des types abstraits de données à partir d’une implementation de reference. Développé conjointement avec Michael Emmi du IMDEA Software Institute (Espagne). 28 Chapitre 2. Produits et activités de recherche de l’IRIF — DOrder : Un outil pour l’apprentissage automatique et la vérification de spécifications de programmes manipulant des structures de données. Développé conjointement avec l’université de Purdue.

2.3.3 Formations et diffusion de connaissances Formation : — MOOC « Introduction to Functional Programming in OCaml » issu d’une coopération entre Paris-Diderot, Inria et la startup OCamlPro, mis en œuvre par Roberto Di Cosmo (IRIF) et Yann Régis-Gianas (IRIF) – 3705 inscrits, et 318 certiﬁcats de succès. Diffusion de connaissances : — Vulgarisation : La Recherche, Pour la Science, Sciences & Vie, Le Monde, Haaretz, Culture et Recherche, Journal du CNRS, Images des mathématiques, Tangente, ﬁlm Le modèle Turing, chroniques podcast Trajectoires, expositions Chilean Science Museum Mirador et Palais de la Découverte, Fêtes de la Science Paris Diderot, Cafés des Sciences, etc. — Interdisciplinarité : eLife, Nature Communications, etc.

2.3.4 Organisation de colloques — 25th international conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2013) : Organization chair Sylvie Corteel. — 1st and 2nd conferences on Highlights of logic, games and automata (HIGHLIGHTS 2013 et 2014) : Thomas Colcombet et Florian Horn pour l’IRIF. — 4th International Conference on Quantum Cryptography (QCRYPT 2014) : Organization chair Iordanis Kerenidis. — 1st conference on Highlights of Algorithms (HALG 2016) : Organization co-chair Pierre Frai- gniaud. — 19th International Workshop on Approximation Algorithms for Combinatorial Optimization Pro- blems et 20th International Workshop on Randomization and Computation (APPROX-RANDOM 2016) : Organization chair Adi Rosen. — 44th ACM Symposium on Principles of Programming Languages (POPL 2017) : General chair Giuseppe Castagna. Il convient donc de noter que l’IRIF est à l’origine de deux séries de conférences particulièrement vivantes et attractives : Highlights of logic, games and automata (entre 120 et 200 participants en 2013 et 2014) et Highlights of Algorithms (plus de 200 participants en 2016). De fait, l’idée de créer la seconde est venue après les succès des premières éditions de la première. Les 3èmes, 4èmes et 5èmes éditions d’HIGHLIGHTS se sont tenues à Prague (2015), Bruxelles (2016), et Londres (2017), respectivement. La deuxième édition d’HALG s’est tenue à Berlin, 9-11juin 2017, et la troisième se tiendra à Amsterdam en 2018. Par ailleurs, l’IRIF devrait organiser la prestigieuse conférence FOCS en 2018 (59th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science) à Paris. Ce sera seulement la seconde fois (après Rome en 2004) que cet événement capital pour l’informatique fondamentale sera organisé en dehors de l’Amérique du nord. Enfin, l’IRIF est à l’initiative de deux trimestres IHP : Semantics of Proofs and Programs, and the Formalisation of Mathematics (2014) et Combinatorics and interactions (2017). 2.4 Faits marquants 29 2.4 Faits marquants 2.4.1 Projets de l’European Research Council (ERC) 1. Thomas Colcombet (2011-2015) : Starting grant « Games, Automata and Logic’s Extensions » 2. Iordanis Kerenidis (2013-2017) : Starting grant « Quantum Communication and Cryptography » 3. Amos Korman (2014-2018) : Consolidator grant « Distributed Biological Algorithms » 4. Mai Gehrke (2015-2019) : Advanced grant « Duality in Formal Languages and Logic » 5. Guillaume Chapuy (2016-2020) : Starting grant « New Interactions of Combinatorics Through Topological Expansions » 6. Constantin Enea (2016-2021) : Starting grant « Formal Specification and Verification of Distributed Data Structures »

2.4.2 Prix et récompenses Distinctions : — Institut Universitaire de France (IUF) : François Laroussinie (PR Paris Diderot, 2008-2013) — Médaille d’argent CNRS : Pierre Fraigniaud (2012) — Chevalier de la légion d’honneur : Valérie Berthé (2013) — Institut Universitaire de France (IUF) : Ahmed Bouajjani (PR Paris Diderot, 2013-2018) — EATCS fellow : Jean-Éric Pin (2014) — Prix de l’innovation en informatique distribuée : Pierre Fraigniaud (2014) — Prix RAICES du Ministère de la Recherche Argentin : Delia Kesner (2016) — ACM Undergraduate Student Research Competition Grand Final Award : Victor Lanvin (2017) 3

Prix de thèse et meilleurs articles étudiants : — Prix de thèse GdR Génie de la Programmation et du Logiciel (GPL) : Gabriel Kerneis (2012) — Prix de thèse European Association for Programming Languages and Systems (EAPLS) : Zhiwu Xu (2013) — Accessit prix de thèse Gilles Kahn – Société Informatique de France (SIF) : Ludovic Patey (2016) — Kleene award (meilleur article 100% étudiant à LICS) : Flavien Breuvart (2014), Fabian Reiter (2015) et Amina Doumane (2017) — Best student paper award à ICALP : Nicolas Basset (2013) et Fabian Reiter (2017) — Undergraduate Student Research Competition POPL : Victor Lanvin (2017)

Productions logicielles et/ou producteurs de logiciels : — ACM Software System award : logiciel Coq (2013) — ACM SIGPLAN Programming Languages Software award : logiciel Coq (2014) — O’Reilly’s Open Source Award : Stefano Zacchiroli (2015) — Debian Project Leader : Stefano Zacchiroli (2012)

2.4.3 Reconnaissance scientiﬁque

Editeur en chef de revues scientiﬁques : — Sylvie Corteel : éditrice en chef du Journal of Combinatorial Theory, Series A; — Christian Choffrut, Sylvain Perifel et Olivier Serre : co-éditeurs en chef de RAIRO - Theoretical Informatics and Applications; — Pierre-Louis Curien : éditeur en chef de Mathematical Structures in Computer Science;

3. Le prix sera délivré lors de la prochaine cérémonie du Turing Award, à San Francisco. 30 Chapitre 2. Produits et activités de recherche de l’IRIF Présidence de comités de programme de conférences internationales : — Olivier Carton : PC Chair 17th International Conference Developments in Language Theory (DLT 2013); — Giuseppe Castagna : PC Chair 27th European Conference on Object-Oriented Programming (ECOOP 2013); — Jean-Éric Pin : PC Chair 9th Computer Science Symposium in Russia (CSR 2014); — Pierre Fraigniaud : PC chair 41st International Colloquium on Automata, Languages and Program- ming, Track C (ICALP 2014); — François Laroussinie : PC co-Chair 21st International Symposium on Temporal Representation and Reasoning (TIME 2014) — Ahmed Bouajjani et Hugues Fauconnier : PC co-Chairs 8th International Conference on Networked Systems (NETYS 2015); — Amos Korman : PC co-Chair 16th ACM International Conference on Distributed Computing and Networks (ICDCN 2015). — Adrian Kosowski : PC co-Chair 20th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT 2015) — Sylvie Corteel : PC Chair 28th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2016); — Laurent Bienvenu : PC Chair 12th Computability in Europe (CiE 2016); — Delia Kesner : PC Chair 1st International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2016); — Pierre Fraigniaud : PC Chair 31st IEEE International Parallel and Distributed Processing Sympo- sium, Track Algorithms (IPDPS 2017); — Carole Delporte : PC co-Chair 10th International Conference on Networked Systems (NETYS 2017); — Ahmed Bouajjani : PC co-Chair 18th International Conference on Veriﬁcation, Model Checking, and Abstract Interpretation (VMCAI 2017); — Ahmed Bouajjani : PC co-Chair 37th IFIP WG 6.1 International Conference on Formal Techniques for Distributed Objects, Components, and Systems (FORTE 2017); Par ailleurs, Miklos Santha était Executive Committee member lors du 45th ACM Symposium on the Theory of Computing (STOC 2013). 3. Organisation et vie de l’IRIF

3.1 Pilotage, animation, organisation 3.1.1 Structuration pour le contrat en cours 3.1.1.1 Structuration scientifique La préparation de la fusion des deux UMR LIAFA et PPS dans le cadre de la Fédération d’Informatique Fondamentale de Paris a été l’occasion de discussions intenses entre les directions et les membres des deux unités, visant à définir la structuration de l’IRIF. Si le mode de travail des membres des deux unités, ainsi que le type de leurs productions scientifiques étaient identiques, les fonctionnements des deux unités étaient très différents : — Le LIAFA était structuré en équipes : structure bien identifiée administrativement, avec un ou une responsable, un séminaire hebdomadaire pérenne, une politique scientifique propre, etc. La direction du LIAFA se composait du directeur (Pierre Fraigniaud, DR CNRS) et de la directrice adjointe (Valérie Berthé, DR CNRS), s’appuyant sur un conseil de direction formé des responsables d’équipes pour les principaux arbitrages, et sur un conseil de laboratoire pour les décisions stratégiques. — PPS était quant à lui structuré en thèmes : structure souple et évolutive, pouvant même mener à des disparitions de thèmes laissant la place à de nouveaux, et dont les activités s’organisent autour d’un groupe de travail périodique non nécessairement pérenne. La direction de PPS se composait uniquement du directeur (Thomas Ehrhard, DR CNRS) et du directeur adjoint (Antonio Bucciarelli, MdC Paris Diderot), s’appuyant directement sur un conseil de laboratoire, parfois réuni en assemblée générale pour les questions de politique scientifique générale. Ces modes de fonctionnement reflètent des différences culturelles profondes, le LIAFA étant habitué à fonctionner en équipes pouvant avoir des politiques et des fonctionnement différents, PPS fonctionnant dans les faits comme une unique équipe, avec l’objectif de créer un continuum entre toutes les activités de ses membres. D’un commun accord, il a été décidé au préalable à la fusion de ne pas remettre en cause les fonctionnements des équipes issues du LIAFA et de celle correspondant à PPS, afin que les personnels puissent adhérer pleinement à cette fusion. La structure actuelle de l’IRIF est donc la suivante : — Equipe Algorithmes et complexité (responsable : Frédéric Magniez, DR CNRS) — Equipe Algorithmique distribuée et graphes (resp. : Nicolas Schabanel, DR CNRS) — Equipe Automates et applications (responsable : Olivier Serre, DR CNRS) — Equipe Combinatoire (responsable : Sylvie Corteel, DR CNRS) — Equipe Modélisation et vérification (resp. : Ahmed Bouajjani, PR Paris Diderot) — Equipe Preuves, programmes et systèmes (resp. : Yves Guiraud, CR Inria) Chacune de ces équipes est organisée autour de son séminaire et de ses groupes de travail. Les six équipes de l’IRIF sont de tailles variables, allant de petites équipes d’une petite dizaine de permanents, à une équipe de plus d’une trentaine de permanents. L’IRIF a donc été particulièrement attentif à préserver une certaine proportionnalité des thématiques scientifiques dans ses instances, dont en particulier au sein de son conseil de laboratoire. Cette structuration en six équipes de tailles variables est pensée afin de préserver la bonne dynamique scientifique des cadres de travail pré-existants, reconnue par les évaluations AERES des deux UMR 32 Chapitre 3. Organisation et vie de l’IRIF LIAFA et PPS en 2012. Elle n’a toutefois pas pour objectif d’être pérenne, et le projet scientifique de l’IRIF décrit plus loin dans ce document présente une structure plus équilibrée, et incitant à la coopération entre les membres de cette structure.

3.1.1.2 Organes de pilotage La direction de l’IRIF, directeur et directeur adjoint, s’appuie directement sur le conseil de laboratoire pour la définition de sa politique scientifique, et pour les principaux arbitrages : Membres de droit (direction) : Pierre Fraigniaud (DR CNRS, directeur), Thomas Ehrhard (DR CNRS, directeur adjoint); Membres élus collège EC et C : Pierre Charbit (MdC), Roberto Di Cosmo (PR), Yves Guiraud (CR Inria), Jean Krivine (CR CNRS), Paul-André Melliès (CR CNRS), Cristina Sirangelo (PR); Membres élus collège ITA : Laifa Ahmadi (IR CNRS), Odile Ainardi/Noelle Delgado 1 (AI CNRS); Membre élu collège doctorants et post-doctorants : Alex Bredariol-Grilo; Membres nommés : Ahmed Bouajjani (PR), Sylvie Corteel (DR CNRS), Frédéric Magniez (DR CNRS), Olivier Serre (DR CNRS); Invités : Hugues Fauconnier (PR) pour la direction de l’UFR Informatique, et Michele Pagani (PR) pour la présidence du conseil scientifique de l’UFR Informatique. Le conseil se réunit deux fois par mois, les premiers et troisièmes mardi de chaque mois. Cette haute fréquence de réunions est dictée par le souhait d’assoir les décisions stratégiques et la vie quotidienne du laboratoire sur l’implication d’un grand nombre de personnes issues de deux ex-UMR aux modes de fonctionnement différents. Dans les deux premières années de vie de l’UMR, en 2016 et 2017, ce mode de fonctionnement a été jugé particulièrement utile à l’arbitrage de dossiers difficiles, susceptibles de mener à des désaccords entre des membres de l’IRIF émanant de laboratoires de cultures distinctes. Il sera néanmoins vraisemblablement remplacé par un mode de fonctionnement plus traditionnel, en distinguant conseil de direction et conseil de laboratoire, pour le prochain quinquennat (voir le projet scientifique de l’IRIF), afin de soulager le conseil de laboratoire de réunions trop fréquentes, et faciliter un « brainstorming » permanent au niveau de la direction.

CNRS Paris Diderot

Unité Mixte de Recherche Unité de Formation et de Recherche Direction Direction de l'UMR de l'UFR

convoque avis convoque décide

Conseil de laboratoire Conseil d'UFR

convoque avis

Conseil scientiﬁque de l'UFR

FIGURE 3.1 – Rôles conjoints de l’IRIF et de l’UFR Informatique de Paris Diderot

Du fait de la quasi-identité en terme de membres entre l’UMR IRIF et l’UFR Informatique de Paris Diderot (Directeur : Hugues Fauconnier, PR Paris Diderot), il n’a pas été jugé nécessaire de doter l’IRIF d’un conseil scientiﬁque. La ﬁgure 3.1 représente les structures respectives de l’IRIF et de l’UFR Informatique de Paris Diderot. Les boîtes en traits pointillés indiquent les niveaux d’interactions entre ces deux entités,

1. En alternance. 3.1 Pilotage, animation, organisation 33 aussi bien au niveau de leurs directions que de leurs conseils. De fait, le conseil de laboratoire de l’IRIF et le conseil scientifique de l’UFR ont une intersection importante, plusieurs membres de l’IRIF appartenant aux deux conseils, dont en particulier la direction de l’IRIF, membre es-qualité du conseil scientifique de l’UFR, et la direction de l’UFR, invitée systématiquement aux débats du conseil de laboratoire de l’IRIF. Cette politique pourrait évidemment évoluer, en particulier si le périmètre, voire l’existence de l’UFR Informatique devait être remis en question dans le cadre de COMUE Sorbonne Paris Cité, et de la demande d’IDEX liée à cette COMUE. Dans son format actuel, l’UMR et l’UFR travaillent en parfaite harmonie sur les sujets communs, dont en particulier les profils recherche relatifs aux demandes de postes d’enseignants-chercheurs.

3.1.2 Affectation des ressources 3.1.2.1 Politique de recrutement des personnels Recrutements d’enseignants-chercheurs. Les profils des postes sont élaborés et discutés en conseil de laboratoire de l’unité et en conseil scientifique de l’UFR, sur proposition des équipes de l’IRIF. Si l’UFR est l’entité qui décide en dernier ressort du classement des demandes qui seront transmises à l’université Paris Diderot, l’IRIF ne peut que se réjouir du travail coopératif du laboratoire et du CS de l’UFR sous la présidence de Michele Pagani (Pr, Paris Diderot), œuvrant conjointement à l’élaboration de profils satisfaisant les deux entités. Sur les cinq dernières années, l’UFR Informatique (et donc l’IRIF) a bénéficié de sept postes (4 MdC et 3 PR). Les profils des postes sont parfois ciblés sur des thèmes intéressant des sous-ensembles d’équipes de l’IRIF, et parfois généralistes, i.e., relatifs à l’ensemble des thématiques abordées à l’IRIF. Ces dernières années, l’IRIF a même souhaité élargir ses thématiques, et a pu utiliser avec succès les postes offerts par l’université pour créer une activité de recherche en sciences de données au sein de l’unité (grâce aux recrutements d’Amélie Gheerbrant comme MdC en 2014, et de Cristina Sirangelo comme PR en 2015). Il convient de noter que l’IRIF n’a effectué aucun recrutement local en MdC. Sur les trois postes de PR attribués durant la période 2012-2017, un seul a exceptionnellement donné lieu à la promotion d’un MdC en poste à l’IRIF (Hugues Fauconnier) — ce dernier est maintenant directeur de l’UFR Informatique. L’IRIF compte poursuivre sa politique privilégiant les recrutements extérieurs.

Recrutements chercheurs. Les candidatures CNRS sont discutées et évaluées en conseil de laboratoire de l’IRIF, avec comme objectif pour l’unité de pouvoir apporter un support fort à un petit nombre de candidats, sur la base de la qualité de leurs dossiers de recherche et de l’adéquation de leurs sujets de recherche avec la politique scientiﬁque du laboratoire. Malgré un fort pouvoir d’attraction, et malgré un grand nombres de candidats présentés et soutenus par l’IRIF retenus par le comité national de la section 06, l’IRIF n’a bénéﬁcié d’aucun poste CNRS sur les six derniers concours de 2012 à 2017 (voir discussion en section 1.2.1.1). Les recrutements de chercheurs Inria sont arbitrés pas les deux équipes-projets GANG et pi.r2 hébergées à l’IRIF, et le laboratoire n’est pas impliqué formellement dans ces recrutements (Inria tient en revanche systématiquement informé le laboratoire des budgets attribués aux équipes-projets hébergées à l’IRIF).

Recrutements post-doctorants. La plus grande partie des post-doctorants de l’IRIF est ﬁnancée sur projets (typiquement ANR et ERC), et le laboratoire n’est pas impliqué dans le choix de ces personnels. Il convient toutefois de signaler que la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (LabEx SMP) est également une source importante de postes post-doctorants (6 années de postdoc sur le quinquennat). Les candidats émanants de chaque laboratoire sont classés, sur demande de la FSMP, en trois catégorie A, B, ou C. A l’IRIF, ce classement est effectué en conseil de laboratoire. Les candidats post-doctorants sont ensuite sélectionnés par le 34 Chapitre 3. Organisation et vie de l’IRIF conseil scientiﬁque de la FSMP. Les deux domaines d’intérêts majeurs (DIM) de la région Ile de France (voir section 1.3.3.2) pourraient également devenir une source de post-doctorants pour l’IRIF.

Recrutements doctorants. Tout comme pour les post-doctorants, une partie significative des doctorants de l’IRIF est recrutée sur projets (typiquement ANR et ERC). Par ailleurs, de nombreux doctorants de l’IRIF sont anciens élèves des ENS de Paris et de Cachan, et disposent d’allocations de ces écoles. L’école doctorale en mathématiques de Paris centre (ED 386) est la source générique d’allocations doctorales pour les membres du laboratoire : entre trois et quatre allocations de l’ED sont attribuées à l’IRIF chaque année. Les demandes d’allocations à destination de laboratoires d’informatique ou d’équipes-projets Inria sont généralement discutées en amont, soit en interne au sein de chaque unité, soit même parfois par un comité ad hoc réunissant les directeurs et responsables de ces entités. L’ED attribue les allocations individuellement, après classement pas un jury composé des responsables de toutes les UMR et composantes impliquées dans l’ED. Enfin, tout comme pour les post-doctorants, les deux nouveaux domaines d’intérêts majeurs (DIM) de la région Ile de France en informatique et en mathématiques (voir section 1.3.3.2) pourraient également devenir une source de financement pour doctorants à l’IRIF. Le parcours de chaque doctorant de l’IRIF est suivi par plusieurs correspondants doctorants : — Peter Habermehl (MdC Paris Diderot) pour l’équipe Modélisation et vérification — Sylvain Perifel (MdC Paris Diderot) pour l’équipe Automates et applications — Guillaume Chapuy (CR CNRS) et Nicolas Schabanel (DR CNRS) pour les équipes Algorithmes et complexité, Algorithmique distribuée et graphes, et Combinatoire — Alexis Saurin (CR CNRS) pour l’équipe Preuves, programmes et systèmes

Recrutements d’invités. L’IRIF bénéficie annuellement de 8 à 10 mois de professeurs invités par an de la part de l’université Paris Diderot, permettant d’accueillir entre 8 à 10 chercheurs étrangers au sein de l’unité chaque année, pour des séjours d’un mois chacun. L’attribution des mois d’invités s’effectue sur demandes des membres de l’IRIF, et est arbitrée par le conseil scientifique de l’UFR Informatique. Priorité est donnée aux « jeunes » invitants. Par ailleurs, la Fondation/LabEx SMP dispose d’un programme d’invitation de longue durée (deux mois minimum), dont ont bénéficié plusieurs membres de l’IRIF ces dernières années. La pression sur cette ressource s’avérant faible, les demandes ne font l’objet d’aucun arbitrage par le laboratoire (au-delà de l’option favorable/défavorable). Le LabEx SMP dispose également d’un programme de chaires (six mois de visites), dont à bénéficié l’IRIF en accueillant :

Chaires de la FSMP : — Prof. Lauren Williams (University of California, Berkeley, 2014); — Prof. Zvi Lotker (Ben Gurion University, Israel, 2016).

Séjours de doctorants à l’étranger. Le LabEx SMP et l’Ecole Doctorale (ED 386) proposent des bourses visant à supporter ﬁnancièrement des visites de doctorants dans d’autres laboratoires français ou étrangers. La pression sur ce type de ressources restant (malheureusement) faible, les demandes ne font l’objet d’aucun arbitrage par l’IRIF.

3.1.2.2 Logistique, missions et matériels Le laboratoire a conçu un livret d’accueil pour les arrivants dans l’unité, dont en particulier les invités, mais aussi les doctorants et post-doctorants. Chaque personnel de l’IRIF dispose de l’accès à un bureau, y compris les stagiaires de M2. La répartition 3.1 Pilotage, animation, organisation 35 des stagiaires, doctorants, et post-doctorants dans les bureaux prévus à l’accueil de ces personnels (typiquement, des bureaux de quatre places, voire plus) est effectuée par le secrétariat. La répartition des membres permanents du laboratoire dans les bureaux prévus à l’accueil de ces personnels (typiquement, des bureaux d’une ou deux places) est effectuée par la direction. A la rentrée 2017, une politique de « brassage » des bureaux doctorants et post-doctorants sera mise en place afin d’éviter la constitution de pôles géographiques au sein de l’unité et d’accentuer les interactions entre les équipes. Elle sera accompagnée d’un regroupement de l’ensemble des bureaux administratifs et des bureaux de la direction de l’unité. Enfin, des permutations de bureaux permanents vont s’effectuer afin d’homogénéiser la répartition des équipes entre les différents étages et ailes des locaux accueillant l’unité, toujours dans le but d’accentuer les interactions entre les membres de l’unité. Les grandes lignes de la politique d’affectation des crédits de l’IRIF peuvent être résumées comme suit :

Missions. Les personnels disposant de ressources financières sur projet (ERC, ANR, etc.) doivent, sauf indications contraires liées à la nature de ces ressources, couvrir leurs frais de mission, ainsi que les frais de mission de leurs doctorants, post-doctorants, stagiaires, invités, etc. Les personnels ne disposant pas de ressources financières sur projet doivent, tant que faire se peut, faire jouer la solidarité d’équipe. Si une équipe ne peut couvrir les frais de mission d’un ou une de ses membres, le responsable d’équipe fait remonter une demande chiffrée et motivée à la direction, qui statue sur le bien-fondé de couvrir ces frais sur les crédits attribués au laboratoire par les tutelles. Cette politique a permis à l’IRIF de satisfaire toutes les demandes de ses membres ces dernières années (les laboratoires PPS et LIAFA mettaient déjà chacun en œuvre une politique identique). Ordinateurs. Le laboratoire fournit une station de travail « de base » à chacun de ses membres permanents comme non permanents (incluant les stagiaires). L’achat de stations de travail plus sophistiquées et/ou de portables est à la charge des personnels disposant de ressources financières sur projet (ERC, ANR, etc.). Un ou deux appels d’offre sont effectués par le laboratoire chaque année pour statuer sur les renouvellements de matériels, l’achat de matériels pour des nouveaux arrivants, voire l’achat de portables pour quelques personnels. Les demandes doivent être chiffrées et motivées, et la direction arbitre ces demandes. Cette politique a permis à l’IRIF de satisfaire quasiment toutes les demandes critiques, et seules des demandes « de confort » n’ont pas toutes pu être satisfaites. Matériels informatiques et bureautiques. Le laboratoire couvre l’ensemble des frais relatifs aux biens matériels communs : réseaux, serveurs, imprimantes, photocopies, etc. Il convient toutefois de noter que les frais relatifs au réseau et aux serveurs sont sujets à arbitrage avec la fédération de mathématique de Paris centre (FR 3634) qui gère la plateforme informatique de Sophie Germain. Cette plateforme a récemment engagé en 2016 un renouvellement très important de son matériel, financé pour la plus grande partie directement par l’INSMI, plutôt qu’au travers des laboratoires membres de la plateforme. Chaque membre de l’IRIF dispose d’une adresse @irif.fr et d’une page personnelle www.irif.fr/˜login. Outre le réseau filaire, plusieurs réseaux sans fil sont par ailleurs accessibles à l’IRIF (eduroam, réseau wifi P7, etc.) à destination des invités (les invités de longue durée peuvent par ailleurs se voir offrir la possibilité d’ouverture d’un compte à l’IRIF). Petit matériel. Le petit matériel (stylos, bloc-notes, marqueurs, enveloppes, etc.) est mis à la disposition des personnels en libre service. L’achat de petit matériel du type connecteurs informatiques, pointeurs, etc., ou de logiciels est sujet aux mêmes règles de financement que les missions et les ordinateurs.

La politique de financement des missions et des matériels dont les grandes lignes sont décrites ci-dessus a donné satisfaction toutes ces dernières années, aussi bien au sein du LIAFA et de PPS que maintenant au sein de l’IRIF. Elle est évidemment sujette à la contrainte que les équipes et les personnels soient capables d’obtenir suffisamment de ressources financières sur contrat (ERC, ANR, etc.), que la solidarité intra-équipe joue, et que l’ensemble des personnels fassent l’effort d’obtenir des financements sur projets. 36 Chapitre 3. Organisation et vie de l’IRIF Une diminution des ressources sur contrat pourrait conduire le laboratoire à modifier sa politique, par exemple en imposant une taxe sur les contrats, afin d’assurer suffisamment de ressources financière à l’unité pour pouvoir mettre en œuvre des mécanismes de solidarité entre les personnels et les équipes. A ce jour, aucun contrat de membres de l’IRIF n’est taxé par l’unité.

3.1.3 Animation scientifique La vie scientifique de l’IRIF s’organise principalement autour de son séminaire et, au sein de ses équipes, de leurs séminaires (voir https ://www.irif.fr). Ces séminaires attirent également régulièrement un grand nombre d’extérieurs à l’IRIF. Séminaire de l’IRIF. Organisé trois à quatre fois par an, il se décline sous deux formes : distinguished talks series (visant à promouvoir l’accès à des résultats scientifiques d’importance) et expository talks series (à visée didactique, permettant de se familiariser avec un domaine important de la discipline). Il est annoncé dans les listes de diffusion nationales en liaison avec les thématiques de l’IRIF. Responsable : Adi Rosen (DR CNRS). Séminaires d’équipes. Chaque équipe organise un séminaire hebdomadaire sur ses thématiques, an- noncé à l’ensemble des personnels du laboratoire (bien souvent, l’audience à un séminaire d’équipe ne se limite pas aux membres de l’équipe, et chaque séminaire attire fréquemment des personnels d’autres équipes intéressés ponctuellement par tel ou tel exposé). Les séminaires d’équipe sont listés sur la page d’accueil de l’IRIF. Séminaire doctorants. Séminaire quasi hebdomadaire dans lequel les doctorant.e.s et les stagiaires de l’IRIF présentent leur travaux devant une audience moins « intimidante » que les séminaires classiques, car composée uniquement des autres doctorant.e.s, stagiaires et, éventuellement, postdocs. Responsables (actuels) : Laurent Feuilloley, Nicolas Jeannerod, et Théo Zimmermann. La direction de l’IRIF est attentive à transmettre toutes les annonces et appels à projets susceptibles d’intéresser les membres du laboratoire, non seulement en utilisant les canaux usuels de diffusion (listes de diffusion interne, déclinées sous de multiples formes), mais aussi en contactant personnellement tel ou tel personnel en fonction des appels, afin de susciter des réponses aux appels individuels de type ERC et IUF, ainsi qu’aux appels coopératifs moins connus que les appels de l’ANR, de type Emergence (Ville de Paris), Interdisciplinaires (COMUE Sorbonne Paris Cité), DIM de la région, etc.

3.2 Parité L’IRIF n’a pas mis en place de mécanismes systématiques pour respecter la parité, même si le laboratoire et ses membres sont sensibles à ce sujet important. Il est ainsi possible de mettre en évidence les points suivants : — Valérie Berthé, ancienne directrice adjointe du LIAFA, est membre du CA de l’association Femmes et mathématiques. — Un séminaire de laboratoire, par Nachum Dershowitz (Tel Aviv University), a été dédié à promouvoir les contributions scientiﬁques d’Ada Lovelace, auteure du premier algorithme publié et destiné à être exécuté par une machine, ce qui permet de la considérer comme « le premier programmeur du monde » 2. — L’IRIF a récemment proposée une maîtresse de conférences de l’unité pour la médaille de bronze CNRS, qui a obtenu un accessit. L’IRIF tient par ailleurs à souligner que, malgré l’absence de mécanismes systématiques, les recrutements d’enseignants-chercheurs sur la durée du quinquennat se répartissent à parité en 1 PR et 1 PR , 2 MdC et 2 MdC . (Le septième poste a fait l’objet d’une promotion PR d’un MdC de l’IRIF).♀ ♂ ♀ ♂ 2. Source Wikipédia. 3.3 Protection et sécurité 37

Enseignants-chercheurs 41♂ 13♀ Chercheurs CNRS 25 4 C et EC de rang A 32 9 Chercheurs Inria 7 0 ♂ ♀ C et EC de rang B 41 8 Personnels administratifs 0 4 Total 73 17 Personnels techniques 3 0 Total 76 21

TABLE 3.1 – Répartition des effectifs permanents de l’IRIF selon le genre.

Il n’en reste pas moins que la proportion hommes-femmes est loin d’être à l’équilibre au sein de l’IRIF, et le laboratoire est intéressé par tout conseil susceptible de l’aider dans une démarche visant plus de parité. La table 3.1 résume la répartition actuelle des effectifs entre hommes et femmes au sein de l’IRIF parmi les membres permanents de l’unité. Par ailleurs, le laboratoire et l’UFR respectent évidemment systématiquement la limite inférieure de 40% de femmes dans les commissions de recrutements.

3.3 Protection et sécurité Laifa Ahmadi (IR CNRS) est l’assistant de prévention de l’IRIF. Il est également chargé de la sécurité des systèmes d’information logiciels et matériels au sein de l’IRIF. Le registre de santé et de sécurité au travail est à disposition dans la salle des impressions (4069). Les étages supérieurs du bâtiment Sophie Germain hébergeant l’IRIF sont à accès restreint : nécessité d’être munis d’un badge nominatif pour les personnels du laboratoire, ou d’un badge invité pour les visiteurs (le badge invité s’obtient auprès du personnel de sécurité du bâtiment, au rez-de-chaussée, sur présentation d’une pièce d’identité, et après conﬁrmation de l’invitant). Ce système de contrôle n’élimine malheureusement pas entièrement les intrusions dans les locaux, ni les vols. La salle de séminaire de l’IRIF (1007) est à accès public, tout comme l’amphithéâtre Turing au sous-sol. L’accès aux locaux de l’IRIF en dehors de la plage horaire 8h-20h les jours de semaine nécessite une autorisation préalable, et de suivre les consignes relatives aux travailleurs isolés. Pour plus de détails, voir le règlement intérieur de l’unité.

4. Analyse SWOT de l’IRIF

Positif Négatif

• Qualités professionnelles • Faible participation à des personnels H2020 (hors ERC) • Forte présence du CNRS et • Sous-encadrement adminis- d’Inria Forces Faiblessestratif • Unité méthodologique • Structure interne inadéquate •

Origine interne Masters adaptés

• Fondation Sciences Mathé- matiques de Paris • Cloisonnement potentiel des • Proximité du centre Inria de centres universitaires OpportunitésParis • MenacesBaisse du nombre de postes • Campus et locaux académiques • Interdisciplinarité Origine externe

Les forces de l’IRIF reposent tout d’abord sur l’investissement en recherche de la très grande part de son personnel enseignants-chercheurs (comme en témoignent deux IUF et une ERC starting obtenue par un maitre de conférences) et chercheurs, résultant d’une politique de recrutement visant systématiquement la qualité scientifique, avec un très fort appui du CNRS et d’Inria 1. Par ailleurs, l’IRIF dispose d’une grande homogénéité méthodologique, couvrant un continuum de thématiques distinctes mais complémentaires. Cette homogénéité permet de mener des opérations scientifiques d’envergure, comme par exemple des ouvertures thématiques concrétisées par les recrutements de spécialistes des sciences de données. Elle permet également la publication de postes universitaires sur des profils larges, et donc très compétitifs. Enfin, au travers des masters MPRI et LMFI dans lesquels l’IRIF joue un rôle majeur, l’unité est dotée d’instruments adaptés lui donnant accès aux étudiants issus des meilleures formations françaises.

L’IRIF a su tirer profit d’un certain nombre d’opportunités liées à son environnement, dont, tout particulièrement, son implication dans le LabEx SMP au travers duquel l’unité bénéficie d’un nombre considérable de resources (post doc, chaires, visiteurs, etc.). Par ailleurs, l’IRIF sait gré à l’université Paris Diderot d’avoir fourni à ses unités un excellent cadre de travail, particulièrement attractif pour les membres de l’IRIF, comme pour les visiteurs étrangers (au-delà évidemment de l’attractivité scientifique

1. Même si ce quinquennat a vu le départ non remplacé d’un grand nombre de chercheurs CNRS de l’unité vers d’autres laboratoires français, ou vers des entreprises à l’étranger (Google, Katapal) — voir la section 1.2.1.1. 40 Chapitre 4. Analyse SWOT de l’IRIF de l’unité). En revanche, si l’IRIF entretient des liens étroits avec Inria au travers de ses équipes-projets, l’unité commence seulement maintenant à tirer proﬁt de la proximité avec le nouveau centre Inria de Paris, en tissant de nouveaux liens avec ce dernier, sur le calcul moléculaire par exemple. Enﬁn, l’IRIF compte poursuivre ses interactions avec les autres disciplines, des mathématiques à l’histoire, en passant par la biologie, la physique et les sciences sociales. L’unité a la chance de s’inscrire dans l’environnement multidisciplinaire de Paris Diderot, non encore pleinement exploité par l’IRIF.

Les faiblesses de l’IRIF revêtent des formes diverses. D’une part, la répartition des ressources financières de l’IRIF fait apparaitre une forte « ANR-dépendance » (voir la section 1.2.2 et le tableau 2.3). Certes, cela est dû au fort taux de succès des membres de l’IRIF aux appels de l’ANR, mais le manque de diversité des ressources propres des équipes fait peser un risque sur l’unité si l’ANR devait encore réduire les montants de ses financements, en particulier les financements non thématiquement fléchés. L’IRIF aurait probablement vocation à être plus présente sur les projet européen H2020, même si l’unité y est déjà présente sur sa thématique informatique quantique. Par ailleurs, bien que l’IRIF compte actuellement quatre personnels administratifs en son sein, la conjoncture actuelle conduira au départ de trois d’entre eux dans les mois à venir, induisant la seule présence d’une unique AI CNRS au sein de l’unité à la rentrée 2017. Enfin, la structure actuelle de l’IRIF, en six équipes issues des structurations initiales des UMR LIAFA et PPS n’a été retenue que transitoirement afin de permettre une fusion fluide de ces deux unités, mais n’a pas vocation à perdurer.

Plusieurs menaces pèsent sur l’IRIF dont, spéciﬁquement, la restructuration du paysage universitaire en Ile de France dans le cadre des Programme d’Investissements d’Avenir (PIA) conduit à la création de grands pôles de recherche, dont Paris Saclay, Sorbonne Université (SU), et Paris Sciences et Lettres (PSL), auxquels pourrait se joindre Sorbonne Paris Cité (SPC) incluant l’université Paris Diderot et donc l’IRIF. Ces pôles pourraient conduire à un cloisonnement, et ainsi mettre en péril l’existences de structures trans-pôles comme l’Ecole Doctorale de Mathématiques de Paris centre, et, surtout, le master MPRI dont l’IRIF dépend fortement pour le recrutement de ses doctorants. Par ailleurs, si la baisse des recrutements universitaires en France devait se poursuivre, l’attractivité des métiers de la recherche pourrait diminuer d’autant, et les promotions des jeunes enseignants-chercheurs de l’unité seraient fortement touchées, en particulier du fait de ﬂéchages fréquents de postes d’autres universités sur des thématiques non abordées explicitement à l’IRIF.

CONCLUSION La partie du document dédiée au projet scientiﬁque de l’IRIF (voir en particulier la section 12.1) montre comment l’unité comptera utiliser ses opportunités, remédier à ses faiblesses, et contourner les menaces évoquées dans le SWOT. 5. Annexes IRIF

5.1 Annexe 1 : Lettre de mission contractuelle

Voir page suivante :

44 Chapitre 5. Annexes IRIF 5.2 Annexe 2 : Equipements, plateformes La documentation à propos de la plateforme informatique du bâtiment Sophie-Germain (voir section 1.1.3) est disponible à l’adresse https://www.math.univ-paris-diderot.fr/sysadmin (lien clicable ici).

5.3 Annexe 3 : Organigramme fonctionnel (01/05/2017)

Direction de l'IRIF Directeur : Pierre Fraigniaud (DR1 CNRS) Directeur adjoint : Thomas Ehrhard (DR1 CNRS)

Equipes administratives Equipes de recherche et techniques

Algorithmes et complexité Responsable : Frédéric Magniez (DR2 CNRS) Service administratif ⁃ Odile Ainardi (AI CNRS) Algorithmique distribuée et graphes ⁃ Noelle Delgado (AI CNRS) Responsable : Nicolas Schabanel (DR2 CNRS) ⁃ Nadia Ibellaatti (CDD IE CNRS) Automates et applications Responsable : Olivier Serre (DR2 CNRS) Service technique ⁃ Liafa Ahmadi (IR CNRS) Combinatoire ⁃ Houy Kuoy (IE CNRS) Responsable : Sylvie Corteel (DR2 CNRS) ⁃ Yves Legrandgérard (IR P7) Modélisation et vérification Responsable : Ahmed Bouajjani (PR P7)

Preuves, programmes et systèmes Responsable : Yves Guiraud (CR Inria)

5.4 Annexe 4 : Focus sur quelques activités de l’IRIF Les ﬁches mentionnées dans la section 2.1.2 sont listées ci-après. Systèmes concurrents/distribués

Les systèmes informatiques concurrents/distribués sont désormais présents dans de nombreux aspects de notre vie quotidienne et le nombre de leurs applications continuent encore à augmenter. Bien que les concepts liés à la communication et à la concurrence ne soient pas nouveaux (les algorithmes d’exclusion mutuelle et de passages de messages étaient déjà connus il y a 30 ans). Les problèmes qu’il faut résoudre de nos jours demandent de nouvelles approches. Cela est du au fait que la taille des systèmes croît, que les applications portées par ces systèmes sont de plus en plus variées, et que les gages de qualités que l’on attend d’eux sont très forts. Afin d’aider au développement de systèmes concurrents, il est capital de comprendre ce qu’il peut être ou non réalisé de façon distribuée. On sait par exemple que certaines propriétés tels que le consensus ne peuvent pas être assurées dans un système asynchrone distribué avec pannes. Il faut par ailleurs disposer d’infrastructures « systèmes » pour faciliter et rendre plus efficace les communications, pour par exemple manipuler des données distribuées ou accéder rapidement à la mémoire partagée, et comprendre quelles sont les garanties que ces infrastructures offrent. Finalement, ces infrastructures « systèmes » ont un impact sur la façon de concevoir des applications de plus haut niveau, car elles ne proposent souvent que des garanties partielles. Il est donc important de comprendre quels sont les nouveaux concepts de développement concurrent et comment les utiliser afin de pouvoir créer de nouvelles applications sûres, robustes et répondant à des critères de qualité.

Impact de l’IRIF. Les activités de l’IRIF. Les résultats obtenus à l’IRIF sur les systèmes concur- Les activités de recherche l’IRIF interviennent aux dif- rents/distribués ont été publiés dans les meilleurs férents niveaux de la « pile » de conception de sys- conférences de méthodes formelles (LICS, CONCUR, tèmes concurrents/distribués. Ainsi, les chercheurs de POPL) et d’algorithmique distribuée (PODC, DISC). l’IRIF en algorithmique distribuée ont proposé des al- Ces travaux ont également fourni des résultats théo- gorithmes pour des problèmes tels que le consensus riques significatifs permettant d’améliorer la concep- dans des situations spécifiques (bornes sur le nombre tion et l’analyse de systèmes distribués. Ainsi on dis- de registres, anonymat, etc.) mais aussi pour résoudre pose d’une meilleure connaissance des limites de ce des problèmes de décision sous plusieurs modèles qui peu être réalisé par un système distribué. Ils ont de calcul, dans le but de déterminer si une confi- aussi permis de développer des nouveaux algorithmes guration du système est dans un état légal ou non. distribués de ’monitoring’ de systèmes. Les modèles D’autres membres de l’IRIF ont développé de nou- sémantiques développés à l’IRIF fournissent des nouvelles techniques de vérification pour tester le com- veaux outils mathématiques innovants permettant de portement de systèmes concurrents ou prouver leur décrire de façon rigoureuse le comportement de sys- comportement, ainsi que pour vérifier automatique- tèmes distribués et facilitant ainsi leur développement. ment des programmes s’exécutant sur des machine De nouvelles méthodes de vérification pour détecter multi-processeur avec un modèle de mémoire faible. des bugs dans les systèmes distribués ont été propo- Récemment, de nouvelles techniques de vérification sés ce qui permet d’aider de façon considérable les ont également été conçues pour vérifier le comporte- développeurs d’applications. Enfin, les chercheurs de ment de structures de données distribuées. Enfin, dif- l’IRIF en systèmes concurrents/distribués ont souvent férents formalismes mathématiques ont été étudiés à été des pionniers dans leur domaine (conceptions d’al- l’IRIF avec pour objectif de modéliser les systèmes gorithmes distribués de décision, vérification de sys- concurrents/distribués et leurs exécutions, comme par tèmes concurrents à mémoire faible, analyse de struc- exemple des extensions du π calcul ou encore des re- tures de données distribuées) et ces travaux ont été le présentations topologiques. point de départ pour de nouvelles recherches à l’IRIF et ailleurs.

Futur. L’IRIF compte continuer les recherches commencées les dernières années sur les systèmes distribuées, en particulier sur le développement de nouveaux algorithmes distribués et sur la vériﬁcation et la conception d’applications et librairies utilisant ces algorithmes (comme par exemple les structures de données distribuées). Un des aspects qui sera renforcé au cours des prochaines années est la collaboration entre les chercheurs de l’IRIF évoluant dans différentes communautés. Ainsi les chercheurs en algorithmique distribuée et ceux spécialisés en méthodes formelles ont prévu de travailler ensemble aﬁn de proposer de nouvelles méthodes de conception d’algorithmes distribués basées sur l’étude de la robustesse. D’autres interactions entre les chercheurs en sémantique et ceux en systèmes distribués sont également envisagés. Ces interactions auront pour but de rapprocher des communautés qui étudient les mêmes objets avec des objectifs différents. Cette politique se traduit déjà des projets ANR communs. Software Safety

Safety of the software which is today ubiquitous in our environment is of paramount importance to all of us. Software is safe when we can have certainty that it behaves as expected. Unsafe software may be an annoyance at best, or a mortal danger at worst. Obtaining mathematical certainty of the safety of complex software system is a daunting task at the crossroads of three ﬁelds that are central to the research performed at IRIF: programming, logics, and algorithmics.

Activities at IRIF. Impact of IRIF. A common pattern for software verification sys- IRIF established for the first time decidability and complex- tems based on safety by inspection is translat- ity results for consistency criteria of replicated databases im- ing correctness assertions into logical formulas plemented as distributed maps. which are then processed by reasoning engines. We proposed approaches for checking conformance of con- Applying this pattern to software written in real current implementations of data structures which are com- programming languages requires formal mod- mon in practice, e.g., stacks and queues. These approaches els of constructs that are fundamental in modern tackle the intractability of the general case. Based on ap- programming languages and software systems: proximations, they are complete in practice and enable ex- we have modeled programming concepts like ponential speedups of the verification process with respect to concurrency, distribution in the cloud, higher- previous works. order programming, modularity, and object ori- We developed SPEN, a solver for Separation Logic (SL) ex- entation. The logics required in this pattern tended with inductive predicates and data constraints (work should be expressive enough to capture proper- in collaboration with Czech and Chinese researchers). We ties of the data structures used, or of computa- organized and contributed to the first competition of SL tions done by the software. We have studied solvers, and worked on the integration of SL in the SMT-lib such logics for sequential and concurrent data format. structures and provided sound and/or complete In the context of the Vecolib project, IRIF verified the GNAT procedures for satisfiability and entailment. We implementation of a list container and used in critical soft- have demonstrated that this common pattern can ware programmed in SPARK. We formalised eleven free-list be used for proving conformance to reference memory allocators used in practice and propose an algorith- implementations of concurrent libraries for data mic theory for them. To check and infer the properties of structures that are common in practice. memory allocators considered by this formalisation, we im- These methods go hand in hand with safety by plemented a prototype analyser as plugin of Frama-C (devel- construction, which can be achieved for instance oped at CEA). by new programming languages designed to be Coq, which has received in 2013 the prestigious ACM SIG- apt for the formal verification of software. We PLAN award, is today among the world-wide leading proof are currently developing such a safe program- assistants used in academia and industry. It has been suc- ming language for distributed and cloud appli- cessfully used by Inria for the development of the certified cations. The Coq proof assistant, the develop- CompCert compiler for the C programming language, thus ment of which is since several years led by IRIF, providing a mathematical, machine-checked proof that the allows the programmer to develop programs di- generated executable code behaves exactly as prescribed by rectly together with their proof of correctness, the semantics of the source program. A team at MIT, has de- thus eluding the need of an a posteriori verifica- veloped the Bedrock library for verified low-level program- tion. ming in Coq.

Future at IRIF. The increasing importance of distributed applications and of dynamic programming motivates our future research on software safety. IRIF hosts an ERC starting grant on formal specification and verification of distributed data structures. The developed methods, analysers, and tools will be improved to deal with concurrent implementations of containers even when higher-order constructs like iterators are provided. New challenges for verification are routing software or concurrent file system implementations. An ongoing ANR project attempts to develop verification techniques for transformations on tree structures described by shell scripts. This research targets specifically a large corpus of code used for the installation of software packages in the Debian FOSS distribution, and builds on our previous experience in applying formal methods to the quality assurance process of community-developed software. Coq is keeping on inspiring research projects. The team will continue to extend its power with new proof strategies, aiming to make Coq evolve into a complete software development platform fit for mainstream development. Réseaux et Internet

Les réseaux sont omniprésents dans nos sociétés modernes et leur fonctionnement repose sur divers aspects de l’informatique dont certains très fondamentaux. Le rôle le plus central des réseaux est certainement le routage, c’est-à-dire acheminer de proche en proche de l’information, des objets, ou des personnes en cheminant le long de liens qui forment ainsi une route. Comment calculer des routes? À partir de quelles données? Comment le faire de manière distribuée si le réseau est composé d’entités indépendantes? Avec quelles propriétés de robustesse, notamment en état transitoire après un changement de la topologie du réseau? Quelle est la quantité d’information nécessaire en chaque point du réseau pour coder ces routes? Bien sûr, l’empilement de réseaux qu’est Internet constitue un vaste terrain d’expérimentation et de recherche. Com- ment gérer la croissance de celui-ci tout en améliorant ses fonctionnalités et sa ﬁabilité? Les réseaux de transports constituent aussi un domaine proéminent des réseaux qui a connu récemment des progrès importants autour des calculs d’itinéraires. Avec les nouveaux modes de partage de véhicules, de nouvelles questions de planiﬁcation se posent. Les réseaux et leur analyse sont aussi centraux dans certains aspects de divers domaines comme les sciences sociales ou la biologie par exemple.

Les activités de l’IRIF. Impact de l’IRIF. Babel est un protocole de routage développé à PPS puis à l’IRIF de- Babel est en cours de normalisation par puis déjà plusieurs années. Il a de fortes propriétés de robustesse, l’IETF (RFC 6126). Il est conçu pour utiles en pratique et formellement prouvables. En même temps, il être particulièrement robuste : il reste a plusieurs implémentations indépendantes (universitaires et indus- fiable dans une grande variété de topolo- trielles) et est déployé en production. En celà, il réflète la culture gies, et garantit des propriétés de cohé- de PPS et de l’IRIF, où une tradition théorique forte est combinée rence même en état transitoire. Babel a à du travail d’implémentation et de déploiement. servi à développer plusieurs paradigmes non-standard de routage, notamment le L’équipe-projet GANG, commune avec Inria, s’intéresse à l’algo- routage dit sensible à la source et le rithmique des grands réseaux avec un focus sur les propriétés de routage prenant en compte le délai des graphe rencontrées en pratique qui permettent de passer certaines réseaux ( voir https://www.irif. barrières algorithmiques. Les domaines d’applications étudiés sont fr/~jch/software/babel/). principalement les protocoles d’Internet, les réseaux de transports Un travail récent de l’équipe-projet et les réseaux sociaux. Ses membres appartiennent à deux théma- GANG montre par exemple comment la tiques de l’IRIF : l’algorithmique des graphes et la théorie du calcul petite dimension "squelette" des réseaux distribué. En effet, les liens entre graphes et réseaux sont profonds routiers permet d’expliquer l’efficacité et l’algorithmique des graphes est omniprésente dans les réseaux. des techniques les plus récentes de calcul De plus, les réseaux sont généralement constitués d’agent distri- d’itinéraires (voir https://files. bués et la théorie du calcul distribué permet de comprendre les li- inria.fr/gang/road/). mites pratiques des réseaux.

Futur. Le développement et la complexification des réseaux font que ce domaine reste toujours très actif. Deux thématiques nous semblent importantes : la vérification, la robustesse et la sûreté des réseaux informatiques d’une part, et la gestion des aspects temporels et multimodaux des réseaux de transport d’autre part. En objectifs plus concrets, mentionons le développement de paradigmes non-standards de routage (métriques dynamiques, routage spécifique à la source), ou le développement de routage multi-chemins et la recherche d’itinéraires avec garanties probabilistes. Software Heritage

Digital preservation is a cross-disciplinary research field that has attracted growing interest from archivists, librarians, computer, data, and information scientists at large. The general goal of work in the field is ensuring that valuable information that is stored in digital format remain accessible and usable. Thanks to several initiatives initiated over the past decades—ranging from research projects to country-sponsored digital archives, from for-profit or nonprofit digitization initiatives to international coalitions of concerned parties—there is now a decent understanding of the challenges ahead [1] as well as good coverage of preservation initiatives for various kinds of digital objects. Surprisingly enough, software source code is (or was) not one of them. Prior to Software Heritage no systematic initiative to build a comprehensive archive of all publicly available software source code, and exploit it for cultural, scientific, educational, and industrial needs, has ever been attempted. [1] Whitt, “Through A Glass, Darkly” Technical, Policy, and Financial Actions to Avert the Coming Digital Dark Ages, 33 Santa Clara High Tech. L.J. 117 (2017).

IRIF activities. IRIF impact. In collaboration with Inria, IRIF has launched the Software Her- Software Heritage has been founded by two itage [2,3] project in June 2016. The goal of the project is to IRIF members, as natural continuation of re- collect, preserve forever, and share freely, all publicly available search conducted at IRIF by the PPS team, software in source code form, together with its development his- and in particular the Mancoosi [6] and Aeo- tory as captured by version control systems, i.e., our entire Soft- lus [7] research projects, as well as the Deb- ware Commons. Software Heritage serve the needs of: sources service and dataset [8]—all spear- • archivists benefit from systematic archival of the technical headed at IRIF in collaborations with In- knowledge embedded in source code ria and IRILL. Those projects have ap- • scientists can not only access the largest dataset ever for soft- plied formal methods to very concrete software studies, but also an archive where to deposit source code ware engineering problems emerging from used to back scientific experiments, complementing the raise the practices of Free/Open Source Software of open access and open data collections, and improving over (FOSS) development. That has allowed to the sad state of reproducibility in computer science [4] conduct theoretical research which had a • industries obtain “part numbers” for open source software significant impact on FOSS quality assur- they ship and can track their origin via the largest software ance (Mancoosi), cloud provisioning (Ae- provenance database ever olus), and repository mining (Debsources). • educators can build the ultimate “source book” for computer Software Heritage brings those experience science students and scholars to the largest scale possible, giving to soft- Software Heritage is the largest source code archive in exis- ware researchers around the world access to tence, having already collected more than 3 billion unique source the largest possible data set about software code files and 700 million commits, from more than 50 million source code, paving the way to “big code” projects; its leading role in the field has been recognized by both analyses at an unprecedented scale. The syn- digital archivists [1] and UNESCO [5]. ergies with other use cases emerged natu- [2] https://www.softwareheritage.org rally from there. [3] Di Cosmo, Zacchiroli, Software Heritage: Why and How to Preserve Software Source Code, iPRES 2017 [6] http://mancoosi.org/ [4] Collberg, et al., Measuring reproducibility in computer systems research. [7] http://www.aeolus-project.org/ U. Arizona, Tech. Rep (2014). [8] Zacchiroli, et al., The Debsources Dataset: Two [5] http://en.unesco.org/events/signing-ceremony-unescoinria-partnership- Decades of Free and Open Source Software, ESE, preservation-and-sharing-software-heritage 2016

Future. Long-term digital preservation of the entire Software Commons poses many different challenges: technical, scientific, sustainability, policy issues, etc. Software Heritage have started tackling some of those, but many scientific and technical challenges remain open. To name just a few: the graph data model underlying the archive is past the capabilities of state-of-the-art graph DBs, with its 7 billion nodes and 70 billion edges and its non-small-world structure. Effi- ciently exploiting it requires work from system, database, and distributed, and graph algorithms scholars. Information scientists and logicians are needed to collect into an uniform ontology the vast amount of heterogeneous metadata that surround software development projects. With its eclectic mixture of theoretical and applied researchers, IRIF is very well placed to help tackle some of these challenges in the years to come. Data science

Data science has undergone a huge change in the last few years. Data is highly distributed, available in huge volumes and supports knowledge extraction. Notable examples are human genome sequencing, astronomy surveys, the semantic Web, etc. Fields such as machine learning, data mining, and more generally data analytics, have a central role in this revolution. However data analysis is only the last step of a complex pipeline of data management needs. Besides volume, data is heterogeneous, rapidly generated, and often dirty, incomplete and inconsistent (often referred to as the 4 V’s of “Big Data” : Volume, Variety, Velocity and Veracity). All these dimensions bring to our attention problems which are fully the call of foundational computer science. Techniques from various areas, such as logic and reasoning, algorithms, automata and constraint theory, as well as programming languages, are called for. In turn, data management is a source of new challenges for these areas.

Activities at IRIF. Impact of IRIF. Data processing without full access. Missing Research conducted at IRIF resulted in the first founda- data, access restrictions, and huge data volumes tional study of incomplete data independent of the data make it impossible to access the whole data at model. The main results identify new classes of incom- once. At IRIF we are investigating foundations of plete descriptions and queries allowing feasible query eva- query processing without full access to data : ac- luation. We have also obtained the first positive results cessing incomplete data, data views and streaming concerning tractable query evaluation of graph-based que- data. We have developed a general framework to ries, on graph data views. Technically, these results also deal with data incompleteness, using a domain- establish a richer connection with constraint satisfaction theoretic approach and tools from finite model problems, heavily studied in universal algebra and graph theory. We have also studied the setting where the theory. Logics arising in this context are of independent only available information is a set of pre-computed interest. We have related their complexity with cost auto- queries (i.e. the data views), looking for efficient mata on trees, a topic of long-standing interest at IRIF. rewritings. For the management of streaming data Our approximation-based approach to the processing of we investigate an approximation-based approach. streaming data has applications to the validation of strea- We assume we read noisy data, and want to gua- ming XML trees, where we have shown an exponential se- rantee that the answer to database queries is ap- paration between a Tester and a streaming Tester. We are proximately correct. also adopting it to monitor streams of graph edges. Managing data heterogeneity. At IRIF we inves- In data integration, approximate consistency, introduced tigated data exchange and integration techniques, at IRIF, has been been applied to Twitter streams on key- in combination with data streaming. In this context words, and is applicable to search engines on social data. we introduced and applied the notion of approxi- To support integration of database querying with applica- mate consistency, based on property testing. tion programming languages, IRIF, in collaboration with Database and programming languages. IRIF the Oracle Labs, is also developing BOLDR, a modular works at a new framework, allowing the develop- framework that enables the evaluation of queries contai- ment of database applications interacting with da- ning application logic (and, in particular, user-defined tabase engines optimised for different data mo- functions) in databases. The techniques we have developed dels (e.g relational, semi-structured, graph-based). are applicable to real-world database applications, both in We have also studied the foundation of query lan- terms of successfully handling different sorts of language- guages for NoSQL databases. integrated queries, and in gains of performance.

Future directions. Data science is bound to be one of the biggest challenges in computer science, gathering expertise form several areas : data management, artiﬁcial intelligence, statistics, social sciences, to cite a few. IRIF counts on its solid expertise on foundations of data management to contribute to the progress of this area. From a logic/complexity point of view one of the main objectives is to be able to deal with new data models (graph- based, like RDF, biological data and social networks), coming with querying needs beyond the classical ﬁrst-order- logic-based SQL. Another major challenge is data distribution. We aim at investigating the tractability boundary of partial data processing in these contexts. We also aim at bridging the gap between database query languages and general purpose languages used at application level. From an algorithmic point of view our objective is to devise approximation-based solutions for query processing on noisy data and data with restricted accesses. Physics

Theoretical computer science interacts with modern physics via common goals, common tools, and common theoretical problems. All of this is at play in the development of quantum computing and quantum information. Quantum mechanics has exposed the deep connection between physical properties and information : not only is the nature and behavior of matter and energy defined by bits of quantum information, but information and physical states are so inti- mately related that any observation of a quantum system will change it. Quantum cryptography is a beautiful instance : in the classical world, when Alice and Bob send message between each other, someone could gather information and remain undetected, but in the quantum world, eavesdropping does change the system, revealing the attack. To understand "how information is stored in a quantum system?" and how to exploit it, is a joint effort which brings together theoretical and experimental physicists, engineers, mathematicians and theoretical computer scientists. Fun- damental research, applications, physical realizations are all deeply interleaved. Among the common tools, combinatorics has played an increasingly important role in high-energy physics (most im- portantly quantum field theory) since the introduction of Feynman diagrams. It is also the case in statistical mechanics, where combinatorics provides tractable models for turbulent fluids and other non-equilibrium phenomena. Today, tools and questions related to the study of graphs and their counting properties are studied jointly by combinatorial physicists and by computer scientists. They face common theoretical challenges, where the combinatorial viewpoint is motivated by the need for models and computations to be effective.

IRIF activities. IRIF impact.

Superposition and entanglement give rise to the po- We have produced influencial results in a large range wer of quantum computing. To harness such power, of quantum computing and quantum information; we the limitation is not only technology : we need al- work in close synergy with other research centers gorithms, whose number is still limited, we need the and industrial partners, including QET Labs, ICFO, ability to analyze their complexity, and we need high CQT, Warwick, idQuantique, ATOS, SAP. To single level languages to manipulate quantum information out some of our research with high impact on physics : in a trustable and efficient way, and mathematical – The implementation and experimental verification of tools to study their behavior. Our research spans all protocols for multipartite entanglement and quantum these areas : development and analysis of quantum coin flipping, within the ERC project QCC. Both pri- algorithms, and their validation by solving important mitives are critical to develope quantum networks. problems in cryptography, graphs and algebra (Algo- – The investigation of nonlocality (for cryptography rithms and Complexity team); quantum cryptography, and communication complexity) sheds light on one of communication complexity, quantum networks (Algo- the most elusive properties of quantum mechanics. rithms and Complexity, GANG); analysis and mode- Interacting particle systems such as ASEP are im- ling of quantum programming languages (PPS team). portant models of non-equilibrium statistical physics, The combinatorics team has many active collabora- whose study relies on a very fine understanding of their tions with mathematical physicists (IphT, IBS-CGP, hidden combinatorics. We have obtained several deep MPIM) who study similar combinatorial models as we results in this direction, in particular in the combinato- do. Main research themes are interacting particle sys- rial understanding of Koorwinder polynomials related tems, and the combinatorial theory of maps, linked to to ASEP. We also introduced Steep Tilings, a new large both 2D quantum gravity and topological expansions class of exactly solvable models of interacting particles in string theory. that unify several well-studied physics models.

Future. Quantum technologies are seeing intense development and investment at EU and international level. Our goal, as part of Paris Center for Quantum Computing (PCQC), is to lead the efforts for the future of quantum-safe communications and the design of the quantum internet. Many of our projects are at the frontier of research. We highlight post-quantum cryptography (systems which are resistant even to quantum attacks) and quantum machine learning, which has the potential to revolutionate how we deal with big data. The latter is critical not only to physics but to all sciences. The ERC project CombiTop focuses on the interactions of combinatorics and physics, in particular on topological expansions, some graph counting problems with topological restrictions that play an important role in string theory. Together with physicists we already obtained results on quantum Hurwitz numbers, a recent theoretical model in high- energy physics. The uniﬁcation of these results with the purely combinatorial approaches is our next goal. Sciences de la vie à l’IRIF

Le travail d’un.e biologiste moderne ne peut se concevoir sans l’usage quotidien de moyens informatiques. Si les approches réductionnistes sont grandes consommatrices de calcul, les approches plus holistiques comme l’étude des écosystèmes font aussi appel à de la simulation. Ainsi la plupart des biologistes ont une perception quelque peu uti- litariste de l’informatique : des algorithmes pour le calcul intensif (biologie microscopique), et des langages pour la modélisation (biologie macroscopique). Si la physique fondamentale et ses outils mathématiques ont depuis longtemps opéré une révolution culturelle chez les biologistes, l’informatique fondamentale telle que développée à l’IRIF reste encore méconnue des biologistes. Conscient de ce déﬁ, l’IRIF contribue aux sciences du vivant de deux façons com- plémentaires. La première s’inscrit dans la conception classique de l’informatique en biologie : l’algorithmique et les mathématiques de la complexité fournissent des méthodes efﬁcaces pour la résolution de problèmes calculatoires auxquels les (micro) biologistes sont naturellement confrontés (A.1-3). La deuxième contribution est plus inattendue : non seulement il est possible d’étudier le contenu calculatoire de systèmes macroscopiques (B.1) mais aussi d’utiliser des languages formels dans une approche réductioniste (B.2).

Les activités de l’IRIF. Impact de l’IRIF. (A.1) Algorithmique sur les graphes (M. Ha- L’activité de l’IRIF en biologie est visible a travers des publica- bib, F. De Montgolfier, L. Viennot) Algorith- tions et des interventions à destination des biologistes : mique sur les graphes de phylogénie, cluste- – Individual versus collective cognition in social insects. O. Feinerman ring de graphes bipartis. Traitement de don- and A. Korman. J. of Experimental Biology, 2017. nées meta-génomiques en lien avec des pro- – Structuring genetic and taxonomic diversity in gut microbes of li- blèmes d’évolution. zards affected by a quick dietary change. C Vigliotti, E Bapteste, M (A.2) Structure et propriétés de réseaux Habib, A Herrel, P Lopez. 2016 J. of International Soc. of Micr. 3 (1) booléens (P. Ruet) Étude des proprié- – A locally-blazed ant trail achieves efficient collective navigation des- tés dynamiques de réseaux booléens (na- pite limited information. E Fonio, Y Heyman, L Boczkowski, A Gel- ture et nombre d’attracteurs, terminaison, blum, A Kosowski, A Korman and O. Feinerman. eLife 2016. confluence...) en lien avec leur structure lo- – Efficient universal computation by molecular co-transcriptional fol- cale (présence de cycles positifs ou négatifs ding. C Geary, P-É Meunier, N Schabanel and S Seki. Intervention à dans la matrice jacobienne associée). la conférence DNA21, Harvard Med. School, 2015. (A.3) Programmation moléculaire (N. Scha- – Confidence Sharing : an Economic Strategy for Efficient Information banel) Exploiter les propriétés structurelles Flows in Animal Groups. A. Korman, E. Greenwald and O. Feiner- l’ADN et de l’ARN pour développer une al- man. PLoS Comp. Biol. 2014. gorithmique au niveau (bio)-moléculaire. – Reticulated Microbial Evolution. Exposé à SMBE Satellite Meeting (B.1) Biologie algorithmique (A. Korman) on Reticulated Microbial Evolution. L Viennot, 2014. Étude de systèmes biologiques macrosco- – Combinatorial Complexity and Compositional Drift in Protein In- piques vus comme des ensembles d’agents teraction Networks E J. Deeds, J Krivine, J Feret, V Danos and W probabilistes cherchant a résoudre une cer- Fontana. PLoS ONE 7(3) 2012. taine tâche. La conversion de ces systèmes en Une nouvelle classe de graphes issue de l’analyse des réseaux modèles algorithmiques permet de conduire de reads, les graphes k-laminaires, est issue de l’activité de re- des analyses formelles de complexité. cherche (A.1). Une école d’hiver (ER02 : Molecular program- (B.2) Kappa : un langage de réécriture de ming 2017) a été organisée autour de la thématique (A.3) mêlant graphe pour la biologie moléculaire (J. Kri- théorie et implémentation en labo. L’activité de recherche autour vine). Développement d’un langage basé sur de la thématique de la biologie algorithmique (B.1) est l’objet la réécriture de graphes pour la représenta- d’une ERC consolidator grant. Le langage Kappa (B.2) a été tion et la simulation d’interactions protéines- selectionné commme langage pour la représentation des interac- protéines hautement combinatoires. tions moléculaires dans le projet DARPA “Big Mechanism”.

Futur. Avec le développement des techniques expérimentales high-throughput, le traitement informatique des données prend une importance capitale dans les laboratoires. De nombreux problèmes calculatoires n’ont pas encore été identiﬁés par les biologistes, d’autres sont à venir. À travers son activité de recherche orientée vers l’algorithmique et les graphes, l’IRIF est amené à jouer un rôle naturel dans l’identiﬁcation et le traitement de ces problèmes. Dans le même temps, via sa composante sémantique et langages, l’IRIF compte jouer un rôle fondamental dans la mise au point de formalismes et d’outils logiques pour une représentation des connaissances biologiques à la fois formelle et exécutable. Interactions mathématiques

L’IRIF, en tant que laboratoire d’informatique fondamentale qui, de plus, héberge des mathématiciens, a une connexion privilégiée avec les mathématiques. Tout d’abord, l’informatique nourrit les mathématiques, au même titre que la physique, et l’IRIF est partie prenante de « l’informatique mathématique » qui en résulte. En retour, les mathématiques, par leurs outils, permettent à l’informatique de résoudre ses grandes questions fondamentales. Enﬁn certaines mathéma- tiques sont intrinsèquement de nature « informatique » ou du moins « effective », comme les mathématiques construc- tives. Ainsi, l’IRIF contribue directement à la recherche en mathématiques en répondant à des questions fondamentales des mathématiques et en créant des outils manipulant des structures mathématiques de plus en plus complexes. Les liens avec les mathématiques sont scientiﬁques avant tout, mais l’IRIF participe aussi à des structures collabo- ratives : le GdR Informatique Mathématique, la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (postdoc, invitations, chaires), l’École Doctorale Mathématiques de Paris Centre et le DIM Math Innov (bourses de thèse), l’IHP et le CIRM (conférences), l’INSMI (postes croisés), les revues de mathématiques (publications et comités éditoriaux), etc.

Projets d’informatique mathématique. L’IRIF, les mathématiques et l’informatique. Le projet ERC Duall étudie la dualité entre al- L’équipe Algorithmique et complexité contribue au pro- gèbre et topologie dans les langages formels et la blème du sous-groupe caché (lié à la factorisation et au lo- logique, reliant complexité et sémantique. garithme discret) en imaginant des algorithmes quantiques Le projet ANR MealyM a permis de résoudre efficaces. Outre les outils algébriques, la combinatoire, les des questions classiques de théorie des groupes probabilités, l’analyse convexe, etc. sont utilisés pour la et semi-groupes à l’aide de la théorie des auto- complexité et l’analyse d’algorithmes. mates. L’équipe Graphes aborde des mathématiques discrètes : Les projets ANR FAN et Dyna3S portent sur les les problèmes de limites de structures combinatoires ini- systèmes dynamiques discrets de nature arithmé- tiés par Lovász, sont étudiés au LIA CNRS franco-tchèque tique ou combinatoire. Ils relient des thèmes im- STRUCO, avec Nešetrilˇ et Ossona de Mendez. portants de mathématiques discrètes, de dyna- L’équipe Automates et applications développe les liens avec mique et de théorie des nombres, en incluant des la logique, l’algèbre, la théorie des nombres, la théorie (des- aspects géométriques et topologiques. criptive des ensembles) et la topologie. En particulier, elle Le projet Pavages pentus, sur l’énumération de s’intéresse aux objets infinis dont la structure ou le compor- pavages par dominos, a nécessité des méthodes tement peuvent être encodés par des machines à états finis. algébriques liées aux fonctions symétriques. Des Les types de machine influent sur les objets mathématique comportements asymptotiques ont été étudiés (algébriques, topologiques, dynamiques, etc.) engendrés. avec des probabilistes du LPMA. L’équipe Combinatoire utilise tous types de mathématiques : Le projet ERC CombiTop étudie les cartes en uti- théorie des nombres, probabilités, algèbre et analyse. Ainsi lisant la physique mathématique, les probabilités l’asymptotique d’une suite peut se déduire des propriétés de et la théorie des graphes. la série génératrice associée On utilise alors des techniques L’assistant de preuve Coq, développé à l’IRIF par de modularité, d’analyse de singularités ou de probabilités l’équipe INRIA πr2, s’appuie sur la théorie de intégrables. la démonstration, pour permettre de formaliser et Les équipes Algèbre et calcul et Preuves et programmes inde certifier des preuves complexes de théorèmes fluencent l’algèbre. La réécriture et la sémantique font émer- mathématiques. ger de nouvelles structures algébriques, intéressantes en tant Le projet ANR Cathre avec des algébristes déve- que telles et donnant naissance à de nouveaux langages de loppe des outils de calcul, par réécriture, pour les programmation et à des outils de démonstration automa- catégories supérieures. tique.

L’IRIF et les mathématiques dans le futur. L’IRIF renforcera encore son influence mathématique au cours des cinq prochaines années grâce à la synergie nouvelle entre ses trois pôles. Donnons deux exemples : l’interaction entre algèbre et combinatoire, et entre sémantique et vé- rification d’ordre supérieur. D’une part, les structures algébriques sont étudiées du point de vue combinatoire, via la réécriture (pôle Preuves, Programmes et Systèmes) et les structures automatiques (pôle Automates et Vérification), et l’analyse des structures algébriques apparaissant en combinatoire permet de fournir de meilleurs résultats énumératifs (pôle Algorithmique et Structures Discrètes). D’autre part, les résultats de décidabilité de la vérification d’ordre supé- rieur (pôle Automates et Vérification) sont repris à la lumière de la sémantique de la logique linéaire (pôle Preuves, Programmes et Systèmes), introduisant ainsi de nouveaux outils mathématiques. Rapport scientifique par IIéquipes

Equipe Algorithmes et complexité ...... 55

Equipe Algorithmes Distribués et Graphes ...... 75

Equipe Automates ...... 109

Equipe Combinatoire ...... 145

Equipe Modélisation et Vériﬁcation ...... 159

Équipe Preuves, Programmes et Systèmes ...... 183

6. Equipe Algorithmes et complexité

6.1 Présentation de l’équipe 6.1.1 Introduction L’équipe Algorithmes et complexité a été créée au LIAFA en novembre 2010, suite à son transfert, à sa propre initiative, depuis le LRI avec l’accord du CNRS, ainsi que le soutien de l’Université Paris Diderot qui a créé un poste de professeur sur les thématiques de l’équipe. L’intégration de l’équipe dans son nouvel environnement a été très rapide, et s’est accompagnée d’un accroissement de son implication régionale, qui s’est répercuté jusqu’à ses activités nationales et internationales. Le groupe était dirigé par M. Santha depuis 1997. Après une année de transition, sa direction est passée à F. Magniez en septembre 2013. Sur la période, D. Xiao (CR1, CNRS), dernier recruté depuis 2011, s’est mis en disponibilité en septembre 2014 pour création de startup, I. Kerenidis a été promu DR2 (CNRS) en octobre 2014, et A. Korman (CR1, CNRS), précédemment rattaché à l’équipe Algorithmique distribuée et graphes, nous a rejoint en novembre 2015. J. Kempe (DR2, CNRS) est toujours en détachement. L’équipe préserve donc une taille constante de 2012 à 2017.

6.1.2 Tableau des effectifs et des moyens L’équipe est formée de 7 membres permanents, dont 2 PR (Paris Diderot et Paris 2), 4 DR CNRS, 1 CR CNRS avec HDR. Une des priorités de l’équipe pour les prochaines années consiste à recruter des jeunes (enseignant-)chercheurs. L’ouverture internationale est une des caractéristiques de l’équipe que nous présenterons sous plusieurs angles. Parmi les permanents, 7 nationalités sont représentées. Plusieurs de nos étudiants ont été formés hors de France, ainsi que la totalité de nos postdoctorants. Début 2017, l’équipe était composée de 14 étudiants en thèse, dont 3 dans d’autres universités à l’international (Eindhoven et Singapour), et 2 postdoctorants. De 2012 à juin 2017, 13 postdoctorants ont été accueillis, 2 ATER, et 15 visiteurs de longue durée. De plus, 9 thèses ont été soutenues dont 2 à l’international (Singapour et Waterloo), et 1 HDR a été obtenue. Enﬁn, sur la même période, l’équipe a accueilli 17 stagiaires de Master dont 9 provenance du MPRI. Concernant les moyens ﬁnanciers, l’équipe a porté la responsabilité de 5 projets ANR, 2 ERC (junior et consolidator), et a participé à 3 projets européens. Ces projets lui ont permis de recruter ses postdoctorants sur fonds propres ainsi que la plupart de ses invités de longue durée. En revanche, la plupart des doctorants ont été recrutés sur bourses extérieures.

6.1.3 Politique scientifique La théorie des algorithmes efficaces est le socle commun de nos axes de recherche, à la fois en calcul classique et quantique. Plus précisément, nous cherchons à comprendre les verrous algorithmiques des nouveaux défis informatiques ou encore des modèles de calculs émergents. Pour ce faire, nous identifions des problèmes centraux de l’algorithmique dont la compréhension permet de mieux cerner la difficulté de nombreux autres problèmes informatiques, ou encore la puissance de divers modèles de calculs. Puis nous élaborons et analysons des solutions algorithmes efficaces tout en cherchant à montrer leur optimalité en établissant des bornes inférieures sur la complexité des problèmes traités. En calcul classique, nous étudions plus particulièrement les modèles de calculs qui considèrent divers accès restreints à leur entrée, et qui, pour cette raison, sont souvent amenés à utiliser des techniques probabilistes d’approximation comme pour les calculs de streaming, en ligne, distribués, ou encore par requêtes. 56 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité Nous considérons aussi des modèles algorithmiques pour la modélisation du comportements de systèmes distribués, incluant les comportements animaux, que nous avons aussi validés expérimentalement. En calcul quantique, nous cherchons à mieux cerner l’apport de l’information quantique pour le calcul, la cryptographie et la communication. Face à de nouveaux progrès algorithmiques couplés à des avancées et investissements (institutionnels et industriels) importants dans les technologies quantiques, l’informatique quantique est devenue un enjeu stratégique. L’équipe s’est donc aussi progressivement tournée vers des réalisations expérimentales et des partenariats industriels, en complément avec de l’expertise théorique et son positionnement international reconnu, pour être notamment en phase avec le lancement du flagship européen sur les technologies quantiques en 2017. L’échange réciproque d’idées et techniques entre calcul quantique et probabiliste est une caractéristique importante des recherches menées au sein de notre groupe. En particulier, nous faisons appel à la théorie de la complexité pour mieux comprendre les limitations des différents modèles de calcul considérés, y compris en cryptographie, et aussi pour étudier la physique quantique et les systèmes biologiques sous un nouveau regard. Plus précisément, nos outils, qui font partie de notre socle commun, incluent complexité de la communication, complexité en requêtes, théorie de l’information et théorie algorithmique des jeux.

6.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 6.2.1 Bilan scientifique Nos travaux ont été publiés dans les médias internationaux les plus sélectifs d’informatique fondamentale, d’algorithmique, de complexité, de calcul distribué et d’informatique quantique. Nous avons créé de nouvelles directions de recherche. Certains de nos travaux théoriques ont inspiré plusieurs réalisations expérimentales publiées dans des journaux prestigieux de physique et de biologie. De plus notre activité est en progression sur les aspects de formation, d’animation, de diffusion, et de management de la recherche, tant au niveau local et régional que national et international. Nous avons contribué avec succès ces dernières années aux trois axes suivants : (1) traitement algorithmique efficace, voire en temps réel, des flux de données massives ou encore décentralisées, y compris en présence d’information partielle ou de données incomplètes; (2) traitement quantique de l’information pour la conception d’algorithmes, de protocoles cryptographiques et de communication; (3) dévelop- pement d’outils mêlant théorie de l’information et complexité pour étudier de nouvelles questions de l’informatique fondamentale, mais aussi de physique et de biologie. Face à la concurrence internationale, notamment en termes d’attractivité, les réseaux régionaux et internationaux que nous avons su créer ou accompagner (dont PCQC et FILOFOCS), nous permettent en partie de contribuer à force égale face aux regroupements et investissements que certains pays ont réalisé autour du calcul quantique (Quantum Technology Hubs, Angleterre; Institute for Quantum Computing, Canada) mais aussi des masses de données (Center for Massive Data Algorithmics, Danemark). Enfin, nous terminons en mentionnant nos actions d’animation et de structuration les plus marquantes : Paris Diderot. Nous y avons noué avec mathématiciens et informaticiens des collaborations scientifiques, qui ont débouché sur des publications, de l’animation scientifique (groupes de travail et évènements conjoints), ou encore des projets ANR. Paris. Plusieurs journées thématiques ont été organisées avec nos autres collègues du DI-ENS, INRIA Paris, LIP6, et Télécom ParisTech, des contrats de recherche ont été financés, notamment par l’ANR, et des thèses co-encadrées. Nous sommes aussi investis dans plusieurs actions de la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (FSMP), et récemment dans sa direction adjointe pour y représenter, entre autres, les aspects informatiques de son réseau (IRIF, DI-ENS et INRIA Paris). Ile de France. Nous avons créé la fédération de recherche CNRS Paris Center for Quantum Computing (PCQC) avec nos collègues de Télécom ParisTech, rassemblant l’ensemble des informaticiens, physiciens et mathématiciens travaillant autour de l’informatique quantique en Ile de France. Un des évènements 6.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 57 phares de PCQC sont les journées bi-annuelles Quantum in Paris (QuPa). PCQC tisse aussi des liens avec les industriels de notre écosystème autour des technologies quantiques et de la sécurité post-quantique. Sur des problématiques non-quantiques liées à nos travaux de recherches sur la vérification approchée efficace, nous avons aussi développé une collaboration avec une start-up. National. Nous faisons parti des comités de direction du GDR Informatique Mathématique, du GDR Ingénierie Quantique, des Aspects Fondamentaux aux Applications, et de l’Ecole de Printemps d’Infor- matique Théorique. Nous avons co-organisé 3 écoles de recherche autour de l’aléatoire, l’algorithmique et le calcul quantique. Au CNRS, un de nos permanents a aussi été membre élu de la section 6 du CoNRS. International. Nous avons fédéré les thématiques du calcul quantique de 2 LIA (Singapour et Tokyo), devenus depuis UMI, et venons de créer un PICS avec University of Waterloo (Canada). PCQC a de plus signé le 28 avril 2017 un MoU avec les deux autres principaux centres européens en calcul quantique à University of Latvia et University of Amsterdam. Enfin, nous avons créé et dirigeons le LIA FILOFOCS avec Tel-Aviv, destiné aux collaborations en informatique théorique, lui aussi en passe de devenir UMI.

6.2.2 Données chiffrées Sur la période 2012–2017 (printemps), nous avons publié 86 articles dans des journaux internationaux dont 2 Nature Communications, 1 Physical Review Letters, 1 eLife, 1 PLoS Computational Biology, 5 Journal of ACM, 7 SIAM Journal on Computing, 1 Random Structures and Algorithms, 11 Algorithmica, 4 ACM Trans. on Algorithms, 2 ACM Trans. on Computation Theory, 1 ACM Trans. on Database Systems, ainsi que 121 articles dans des actes de conférences internationales dont 2 STOC, 3 FOCS, 5 ITCS, 16 ICALP, 6 STACS, 5 SODA, 6 ESA, 4 PODC, 1 Complexity, 1 ICDT, 1 Crypto, 2 EuroCrypt. Nous avons obtenu 2 prix pour nos publications, réalisé 8 exposés invités dans des conférences, et nos travaux en informatique quantique ont été sélectionnés à 10 reprises à la conférence internationale Quantum Information Processing (QIP) qui sélectionne les travaux (publiés ou non) les plus marquants de l’année. Nous avons participé à 35 comités de programmes dont 5 fois à ICALP, 3 à QIP, 3 à PODC, 2 à STACS, 1 fois à STOC et à SODA, ainsi qu’à 2 comités éditoriaux et 3 de pilotage de conférences. En matière de contractualisation, nous avons été lauréats de 2 projets ERC (Starting et Consolidator), participé à 3 projets européens (671 KEUR), porté 5 projets ANR (1.219 KEUR). Nous avons réalisé 4 collaborations industrielles, dont récemment avec ATOS autour du flasghip quantique européen, et 1 expertise pour la DGA. Un de nos membres s’est de plus mis en disponibilité pour créer sa start-up à Boston en lien avec les problématiques de transactions monétaires électroniques. Enfin, nous avons organisé 4 conférences internationales, 11 workshops, 3 écoles thématiques (et participé à une 4ème), et réalisé 10 actions de vulgarisation. Nous sommes de plus impliqués dans plusieurs structures locales, nationales et internationales d’animation scientifique (voir section 6.2.1).

6.2.3 Sélection des produits et des activités de recherche Nos contributions scientiﬁques sont maintenant décrites selon nos axes de recherche mentionnés dans la section 6.2.1, et correspondent à une sélection de 20% de nos publications (voir sections 6.4.1.1 et 6.4.3.2).

Modèles de calcul avec accès restreint aux données. Notre recherche algorithmique est principalement centrée sur ces modèles, tout en essayant de construire les meilleures solutions efficaces possibles. Cette restriction est en adéquation avec les nouveaux défis algorithmiques suscités par l’émergence des flux massifs de données (big data), ou encore par le déploiement de données décentralisées (data centers) dont l’accès se fait à partir de machines aux ressources limitées. Ainsi, les algorithmes de streaming lisent séquentiellement un flux de données tout en maintenant une mémoire de taille trop petite pour retenir tout le flux. Nos travaux englobent toute une série de problèmes d’optimisation en lien avec les graphes [C9, C11, C1] et de vérification de structure de données [J6, C4, C20]. Nous avons aussi étendu les algorithmes de streaming au contexte distribué [C21]. Les algorithmes 58 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité en ligne doivent eux maintenir une solution continuellement optimale au fur et à mesure de l’arrivée des données, cette fois-ci sans contrainte de mémoire. Nous avons apporté de nouvelles solutions [C15] et enrichi le modèle en modélisant le fait d’avoir une information partielle sur (1) le flux à venir (advice) [J11, J14], ou encore (2) le résultat des décisions prises par l’algorithme [C25]. Dans un contexte délocalisé, les algorithmes distribués doivent accomplir leur tâche tout en minimisant la quantité d’information échangée. Nous avons été pionniers dans la construction d’une hiérarchie de classes de complexité [J3], en y développant la notion de vérification (par opposition au calcul) [J1]. Nos travaux ont aussi porté sur des problèmes inspirés des systèmes biologiques (voir section 6.2.4). La complexité en requêtes fournit une restriction ultime de l’entrée décentralisée, puisqu’elle mesure le nombre de bits d’entrée nécessaires à la résolution d’un problème. Nous avons étudié divers problèmes centraux [J17, C7, C12], et fait des progrès spectaculaires dans la comparaison de cette complexité en fonction de la nature déterministe, probabiliste ou quantique du calcul (voir section 6.2.4). De façon orthogonale, un calcul local n’a besoin de générer rapidement, et de façon consistante, que les portions successivement demandées d’une solution globale, a priori difficile. Nous avons montré comment générer localement de grands graphes aléatoires selon la loi du preferential attachement [C23]. Algorithmes quantiques. Les algorithmes quantiques sont conçus et analysés selon plusieurs notions de complexité. Les algorithmes quantiques offrent des gains en temps super-polynomiaux et parfois exponentiels sur leurs analogues classiques pour le traitement de problèmes souvent très structurés algébriquement. Dans le modèle de complexité en requêtes, défini précédemment, les accélérations sont le plus souvent fournies par des marches quantiques, analogues des marches aléatoires, ou encore leurs extensions appelées learning graphs. Nous avons développé plusieurs concepts d’algorithmique quantique exploitant de nouveaux liens entre marches quantiques, learning graphs et réseaux électriques, et les avons validés par la résolution efficace de problèmes importants en cryptographie, algorithmique de graphes et algèbre [C2, C8, C10, C6, J16]. Plusieurs gains exponentiels en temps sont connus pour des instances abéliennes du Hidden Subgroup Problem (HSP), un problème incluant par exemple factorisation et logarithme discret. Etendre ces gains aux groupes non-abéliens ou à des généralisations du HSP fait parti des plus grands défis de l’algorithmique quantique, car ils englobent des problèmes fondamentaux en algorithmique des graphes ou encore en cryptographie. Dans cette direction, nous avons obtenu deux résultats marquants pour HSP sur des groupes résolubles et une de ses extensions [J4, J2]. Enfin, récemment, nous avons conçu un algorithme classique linéaire optimal pour l’analogue quantique du probème 2SAT [C18], et nous avons démontré la possibilité de concevoir des algorithmes quantiques efficaces en temps pour concevoir des systèmes de recommandation [C24] inspirés de modèles réels. Communication et Information. Communication et information sont très souvent le goulot d’étrangle- ment du calcul. C’est donc naturellement que la complexité de communication, et plus récemment la complexité d’information, ont permis d’établir avec un franc succès la difficulté de plusieurs problèmes pour des modèles de calculs variés. L’étude de ces complexités est devenue un de nos socles communs. Elles sont non seulement des objets d’étude, mais également incontournables en tant qu’outils pour étudier des domaines aussi variés que la non-localité quantique, les algorithmes de streaming, distribués et parallèles, l’apprentissage et la cryptographie [J10, C9, C21, J8, C14]. En complexité de la communication, deux joueurs doivent résoudre un problème alors qu’ils n’ont chacun qu’une partie de l’entrée. Comme en calcul distribué, l’objectif est de résoudre le problème en minimisant la communication. En revanche ici le réseau de communication est élémentaire, et l’attention est donc uniquement portée sur la quantité d’information échangée. Plusieurs variantes ont été considérées selon que la communication est déterministe, probabiliste ou quantique, ou encore à sens unique ou bornée en nombre d’interactions (rounds). 6.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 59 Motivé en partie par les applications, un des principaux objectifs de la complexité de la communication est d’établir des techniques de preuves de bornes inférieures. Cette tâche est d’autant plus rude que le calcul est probabiliste, quantique, ou encore l’interaction grande. Néanmoins, de nombreux progrès ont été réalisés, et récemment à base d’outils provenant de la théorie de l’information. Nous avons comparé, généralisé et ré-interprété diverses méthodes [C5, C3, J9, C13, J13]. En particulier nous avons montré que plusieurs méthodes développées pour les communications probabilistes étaient reliées aux violations quantiques d’inégalités de Bell! Alors que ces dernières sont essentielles en cryptographie quantique (voir section 6.2.4), elles fournisent un nouvel éclairage fort utile en matière de communication classique.

6.2.4 Faits marquants Nous illustrons nos travaux de recherches à travers trois ensembles de contributions marquantes, et rapportés ici par trois membres de l’équipe. La première contribution est à caractère fondamental, et les deux autres sont de nature à la fois théorique et expérimentale avec des applications pratiques potentielles.

New separations in complexity Demonstration of quantum proto- Algorithmic models for biological (M. Santha). In the query model, cols (I. Kerenidis). Future quan- systems (A. Korman). The past the input is given by an oracle, and tum communication networks will al- decade has been very fruitful in the resource measured is the number low agents to efficiently and securely terms of applying techniques from of queries needed to solve a prob- communicate with each other. Our physics to study biological systems. lem, all other resources are given work, taking advantage of the syn- Our line of research suggests that an for free. While this is obviously a ergy between theoreticians and ex- holistic approach to biology can also simplified model of computation, it perimentalists, has provided the first be based on algorithmic considera- captures the essence of both Shor’s implementations for some of the fun- tions. Our general perspective is to and Grover’s celebrated quantum al- damental protocols necessary for the view biological ensembles as com- gorithms. Moreover, many results development of quantum networks. posed of probabilistic agents that aim in this model can be translated into Security in quantum communication to collectively solve certain tasks. some universal model of computa- networks is based on fundamental Our approach is, first, to translate a tion without substantial overhead. A primitives, such as coin flipping, biological process of interest into a further advantage of this model is where two distrustful parties wish to formal algorithmic model, then math- that it is simple enough to prove of- agree on a randomly generated bit. ematically analyze it, and ultimately, ten tight lower bounds. We experimentally implemented a combined the resulted understanding We have shown several new separa- quantum coin flipping protocol that with actual experiments in biology. tions among various models in query performs strictly better than classi- We have obtained several publica- complexity [C16]. We have over- cally possible over a distance suit- tions in prestigious CS venues [C19, turned the long held belief that the able for communication in metropoli- C22], and impactful biology jour- largest separation possible between tan area optical networks [J7]. nals [J12, J5]. In particular, we out- quantum query complexity and deter- Another fundamental quantum re- lined new concepts in the context ministic query complexity for a total source is multipartite entanglement. of decision making under unreliable function is quadratic, as in Grover We designed a protocol that allows conditions, which are inherent to bi- search, by giving an example of a any party in a network to check ological systems. These were ob- function with a fourth power sepa- if a source is distributing a gen- tained by empirically verifying hy- ration between these measures. The uinely multipartite entangled state, potheses that were established using same function also gives a quadratic even in the presence of untrusted par- algorithmic considerations. In ad- separation between the zero-error ties [J18]. In addition, we experi- dition, we established new connec- randomized and deterministic query mentally demonstrated for the first tions between the theory of Random complexities. This separation is op- time the verification protocol for 4 Walks in Random Environments, the timal and overturns a 30 years old parties using polarization-entangled computer science theory of routing, Saks-Wigderson conjecture. In a photons, highlighting its potential and the biology field of collective follow-up paper [C17] we provide for realistic quantum communication behavior. This work received me- the communication analogues of sep- and networking applications. dia coverage in “Le Monde” and arations in query complexity. “Haaretz” daily newspapers.

En terme de construction de réseau nous avons à notre actif 2 beaux succès que sont la fédération PCQC et le LIA FILOFOCS, chacun couplé d’évènements récurrents et d’actions que nous décrivons maintenant. 60 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité Paris Center for Quantum Computing est une Fédé- French - Israeli Laboratory on Foundations of Com- ration de Recherche CNRS fondée en 2014 qui réunit puter Science est un Laboratoire International Associé plus de 20 informaticiens, mathématiciens et physiciens créé en 2012 entre l’IRIF et Tel-Aviv University. Ses (théoriques et expérimentaux) autour du traitement de activités incluent entre autres des workshops annuels l’information quantique en Ile de France (U. Paris Dide- (plus de 100 participants), des visites mutuelles de scien- rot, U. Pierre et Marie Curie, Telecom ParisTech, INRIA tifiques dont des échanges d’étudiants, et des organisa- Paris, CEA, Institut d’Optique, U. Paris-Sud). tions conjointes d’évènements scientifiques. La nécessité d’une approche pluridisciplinaire a motivé FILOFOCS couvrent plusieurs domaines de l’informa- la création de PCQC pour permettre à ses membres de tique fondamentale, dont la conception d’algorithmes, la collaborer, de partager leurs ressources, et d’accroître théorie de la complexité, le calcul quantique, et la théorie encore plus leur visibilité et attractivité internationale. des bases de donnés. Fort de son succès FILOFOCS a Les objectifs de PCQC incluent aussi animation, valori- été élargi lors de son renouvellement en 2016 aux labo- sation, et interaction avec des industriels. Les journées ratoires français DI-ENS, LIP6, LIGM, LIP, et LIRMM, Quantum in Paris (QuPa) rassemblent les diverses com- ainsi que du côté israélien à The Hebrew University of munautés représentées par PCQC. Récemment, PCQC Jerusalem et Weizmann Institute. a signé un contrat de collaboration industrielle via l’ap- Gràce à FILOFOCS, plusieurs visites et échanges ont pel "Grand défis du numérique" du PIA 3 avec Airbus débouché sur des publications et de nouvelles collabora- Group, CryptoExperts, CS Systèmes d’Information, Ge- tions. Prochainement, FILOFOCS devrait évoluer vers malto, Secure-IC S.A.S, THALES; ainsi qu’un MoU une UMI du CNRS avec ses partenaires israéliens ac- avec les deux autres principaux centres européens en tuels ainsi qu’un probable jumelage avec l’IRIF dont la calcul quantique, U. of Latvia et U. of Amsterdam. mission sera d’accueillir des chercheurs israéliens. 6.3 Organisation et vie de l’équipe 6.3.1 Pilotage, animation, organisation La taille et la cohérence de notre groupe nous a permis de mettre en place un fonctionnement basé sur la confiance et le partage. Notre unité repose sur nos affinités scientifiques, la nature des problèmes étudiés et outils développés, et nos objectifs d’excellence scientifique. Parallèlement, chaque membre développe librement son propre domaine de recherche, tout en nouant des collaborations dans son environnement, y compris avec l’équipe. Nos résultats forment un tout cohérent où chaque sensibilité est représentée. La vie de l’équipe s’articule autour des réunions bimensuelles des permanents de l’équipe, du séminaire hebdomadaire, de groupes de lecture et de travail organisés conjointement avec d’autres équipes du laboratoire, de l’université et de la région. Ainsi, des groupes de travail liés au contrat ANR RDAM ont eu lieu conjointement avec des équipes des laboratoires DI-ENS, LIP6, LIGM et LIX. La liste des évènements, séminaires et visiteurs, est disponible sur la page de l’équipe. Afin de favoriser l’implication des postdoctorants et visiteurs non francophones, la plupart de ces évènements sont organisés en anglais. Les décisions importantes sont prises collectivement lors des réunions d’équipe et avec un consensus acceptable par chacun. Notre objectif est le partage des moyens et des responsabilités, ainsi que la recherche d’opportunités et défis scientifiques dont l’équipe devrait se saisir. Chaque membre a en général au moins la responsabilité d’une activité contractuelle et d’animation. De plus, les contrats sont mutualisés autant que possible pour le financement des postdoctorants, visiteurs, missions, et achats d’équipements. Les décisions d’encadrement d’étudiants sont individuelles, mais peuvent être discutées globalement afin de partager certaines opportunités, y compris concernant l’enseignement en M2 comme au MPRI. Pour les postdoctorants, afin d’accroître la visibilité de nos offres, nous lançons des appels internationaux pour l’ensemble de l’équipe, et classons les candidats sur une liste unique. Pour les recrutements, et plus généralement les arrivées de nouveaux membres, nous sommes particulièrement sensibles à l’apport de nouvelles thématiques et précautionneux de préserver l’équilibre de notre mode de fonctionnement. 6.3.2 Parité Nous avons connaissance des biais reconnus favorisant les hommes concernant invitations, sélections d’orateurs, et recrutements, y compris dès la thèse, ainsi que de l’importance de la parité dans les évènements de communication afin d’encourager les femmes à poursuivre une carrière dans notre discipline. Nous nous efforçons de gommer au mieux ces biais et de respecter la parité dans nos actions. Sur l’ensemble de la période, alors que l’équipe ne compte qu’une femme parmi 7 permanents, nous affichons 4 thèses féminines soutenues sur 9, ainsi que 4 postdoctorantes recrutées sur 13. 6.4 Produits de la recherche de l’équipe 61 Annexe Sélection des produits et des activités de recherche de l’équipe Algorithmes et complexité

6.4 Produits de la recherche de l’équipe 6.4.1 Journaux / revues 6.4.1.1 Articles scientifiques (sélection 20%) [J1] Atish Das Sarma, Stephan Holzer, Liah Kor, Amos Korman, Danupon Nanongkai, Gopal Pandurangan, David Peleg, Roger Wattenhofer. “Distributed Verification and Hardness of Distributed Approximation.” In : SIAM J. Comput. 41.5 (2012), p. 1235–1265 (cf. p. 58). [J2] Thomas Decker, Gábor Ivanyos, Miklos Santha, Pawel Wocjan. “Hidden Symmetry Subgroup Problems.” In : SIAM J. Comput. 42.5 (2013), p. 1987–2007 (cf. p. 58). [J3] Pierre Fraigniaud, Amos Korman, David Peleg. “Towards a complexity theory for local distributed computing.” In : J. ACM 60.5 (2013), p. 35 (cf. p. 58). [J4] Katalin Friedl, Gábor Ivanyos, Frédéric Magniez, Miklos Santha, Pranab Sen. “Hidden Translation and Translating Coset in Quantum Computing.” In : SIAM J. Comput. 43.1 (2014), p. 1–24 (cf. p. 58). [J5] Amos Korman, Efrat Greenwald, Ofer Feinerman. “Confidence Sharing: An Economic Strategy for Efficient Information Flows in Animal Groups.” In : PLoS Computational Biology 10.10 (2014) (cf. p. 59). [J6] Frédéric Magniez, Claire Mathieu, Ashwin Nayak. “Recognizing Well-Parenthesized Expressions in the Streaming Model.” In : SIAM J. Comput. 43.6 (2014), p. 1880–1905 (cf. p. 57). [J7] Anna Pappa, Paul Jouguet, Thomas Lawson, André Chailloux, Matthieu Legré, Patrick Trinkler, Iordanis Kerenidis, Eleni Diamanti. “Experimental plug and play quantum coin flipping”. In : Nature Communications 5 (avr. 2014) (cf. p. 59). [J8] Vitaly Feldman, David Xiao. “Sample Complexity Bounds on Differentially Private Learning via Com- munication Complexity.” In : SIAM J. Comput. 44.6 (2015), p. 1740–1764 (cf. p. 58). [J9] Iordanis Kerenidis, Sophie Laplante, Virginie Lerays, Jérémie Roland, David Xiao. “Lower Bounds on Information Complexity via Zero-Communication Protocols and Applications.” In : SIAM J. Comput. 44.5 (2015), p. 1550–1572 (cf. p. 59). [J10] Anna Pappa, Niraj Kumar, Thomas Lawson, Miklos Santha, Shengyu Zhang, Eleni Diamanti, Iordanis Kerenidis. “Nonlocality and Conflicting Interest Games”. In : Physical Review Letters 114.2 (jan. 2015) (cf. p. 58). [J11] Marc P. Renault, Adi Rosén. “On Online Algorithms with Advice for the k-Server Problem.” In : Theory Comput. Syst. 56.1 (2015), p. 3–21 (cf. p. 58). [J12] Ehud Fonio, Yael Heyman, Lucas Boczkowski, Aviram Gelblum, Adrian Kosowski, Amos Korman, Ofer Feinerman. “A locally-blazed ant trail achieves efficient collective navigation despite limited information”. In : eLife 5 (nov. 2016) (cf. p. 59, 66). [J13] Lila Fontes, Rahul Jain, Iordanis Kerenidis, Sophie Laplante, Mathieu Laurière, Jérémie Roland. “Rela- tive Discrepancy Does Not Separate Information and Communication Complexity”. In : ACM Tans. on Computation Theory 9.1 (2016), 4:1–4:15 (cf. p. 59, 73). [J14] Pierre Fraigniaud, Magnús M. Halldórsson, Boaz Patt-Shamir, Dror Rawitz, Adi Rosén. “Shrinking Maxima, Decreasing Costs: New Online Packing and Covering Problems.” In : Algorithmica 74.4 (2016), p. 1205–1223 (cf. p. 58). [J15] Pierre Fraigniaud, Amos Korman. “An Optimal Ancestry Labeling Scheme with Applications to XML Trees and Universal Posets.” In : J. ACM 63.1 (2016), p. 6. [J16] Stacey Jeffery, Frederic Magniez, Ronald Wolf. “Optimal Parallel Quantum Query Algorithms”. In : Algorithmica (sept. 2016) (cf. p. 58). 62 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité [J17] Frédéric Magniez, Ashwin Nayak, Miklos Santha, Jonah Sherman, Gábor Tardos, David Xiao. “Improved bounds for the randomized decision tree Complexity of recursive majority.” In : Random Struct. Algorithms 48.3 (2016), p. 612–638 (cf. p. 58). [J18] W. McCutcheon, A. Pappa, B. A. Bell, A. McMillan, A. Chailloux, T. Lawson, M. Mafu, D. Markham, E. Diamanti, I. Kerenidis, J. G. Rarity, M. S. Tame. “Experimental verification of multipartite entanglement in quantum networks”. In : Nature Communications 7 (nov. 2016), p. 13251 (cf. p. 59).

6.4.1.2 Articles de synthèse / revues bibliographiques 6.4.1.3 Autres articles (articles publiés dans des revues professionnelles ou techniques, etc.) 6.4.2 Ouvrages 6.4.2.1 Monographies et ouvrages scientiﬁques, éditions critiques, traductions 6.4.2.2 Direction / édition scientiﬁque 6.4.2.3 Chapitres d’ouvrage [Ch1] Iordanis Kerenidis, Frédéric Magniez, David Xiao. “Complexité de communication”. In : Informatique Mathématique - Une photographie en 2014. Presses Universitaires de Perpignan, 2014.

6.4.2.4 Thèses et HDR Thèses 1. Xavier Zeitoun, Complexité des dynamiques de jeux, financement Université, juin 2013, maintenant chercheur au CEA 2. Christian Konrad, Computations on Massive Data Sets : Streaming Algorithms and Two-party Communication, financement Fondation CFM pour la recherche, juillet 2013, maintenant research fellow à University of Warwick (Department of Computer Science) 3. Anna Pappa, Multipartite entanglement verification resistant against dishonest parties, financement Telecom ParisTech, juillet 2014, maintenant Marie Curie Fellow à University College London (Physics Department) 4. Marc Renault, Lower and Upper Bounds for Online Algorithms with Advice, financement Université, septembre 2014, maintenant Assistant Professor à Mount Allison University, New Brunswick, Canada (Department of Mathematics & Computer Science) 5. Virginie Lerays, Quantum nonlocality and communication complexity, financement Université, août 2014, maintenant professeur de mathématiques en Classes Préparatoires au Lycée Pasteur à Neuilly 6. Nathanaël François, Algorithms and lower bounds in variants of the streaming model, financement ENS, septembre 2015, maintenant postdoctorant à Technische Universität Dortmund (Fakultät für Informatik) 7. Mathieu Laurière, Communication and Information Complexities in the Classical and the Quantum Worlds, financement ENS, février 2017, maintenant postdoctorant à NYU Shanghai Co-encadrement d’étudiants affectés dans des laboratoires à l’international : 1. Stacey Jeffery, Frameworks for Quantum Algorithms, IQC, financement University of Waterloo, août 2014, maintenant Senior Researcher à CWI & QuSoft, Amsterdam 2. Aarthi Sundaram On classical and quantum constraint satisfaction problems in the trial and error model, financement University of Singapore, juin 2017, maintenant postdoctorant à University of Maryland (QuICS, Joint Center for Quantum Information and Computer Science) HDR 1. Amos Korman, Distributed Decision and Distributed Biological Algorithms, novembre 2015 6.4 Produits de la recherche de l’équipe 63 6.4.3 Colloques / congrès, séminaires de recherche 6.4.3.1 Éditions d’actes de colloques / congrès [Ed1] Sajal K. Das, Dilip Krishnaswamy, Santonu Karkar, Amos Korman, Mohan J. Kumar, Marius Portmann, Srikanth Sastry, éds. Proceedings of the 2015 International Conference on Distributed Computing and Networking, ICDCN 2015, Goa, India, January 4-7, 2015. ACM, 2015.

6.4.3.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès (sélection 20%) [C1] Yuval Emek, Magnús M. Halldórsson, Adi Rosén. “Space-Constrained Interval Selection.” In : Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium, ICALP 2012, Warwick, UK, July 9-13, 2012, Proceedings, Part I. T. 7391. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 302–313 (cf. p. 57). [C2] Stacey Jeffery, Robin Kothari, Frédéric Magniez. “Improving Quantum Query Complexity of Boolean Matrix Multiplication Using Graph Collision.” In : Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium, ICALP 2012, Warwick, UK, July 9-13, 2012, Proceedings, Part I. T. 7391. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 522–532 (cf. p. 58). [C3] Iordanis Kerenidis, Sophie Laplante, Virginie Lerays, Jérémie Roland, David Xiao. “Lower Bounds on Information Complexity via Zero-Communication Protocols and Applications.” In : 53rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, FOCS 2012, New Brunswick, NJ, USA, October 20-23, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 500–509 (cf. p. 59). [C4] Christian Konrad, Frédéric Magniez. “Validating XML documents in the streaming model with external memory.” In : 15th International Conference on Database Theory, ICDT ’12, Berlin, Germany, March 26-29, 2012. ACM, 2012, p. 34–45 (cf. p. 57, 73). [C5] Sophie Laplante, Virginie Lerays, Jérémie Roland. “Classical and Quantum Partition Bound and Detector Inefficiency.” In : Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium, ICALP 2012, Warwick, UK, July 9-13, 2012, Proceedings, Part I. T. 7391. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 617–628 (cf. p. 59). [C6] Aleksandrs Belovs, Andrew M. Childs, Stacey Jeffery, Robin Kothari, Frédéric Magniez. “Time-Efficient Quantum Walks for 3-Distinctness.” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part I. T. 7965. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 105–122 (cf. p. 58). [C7] Benjamin Doerr, Reto Spöhel, Henning Thomas, Carola Winzen. “Playing Mastermind with Many Colors.” In : Proceedings of the Twenty-Fourth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2013, New Orleans, Louisiana, USA, January 6-8, 2013. SIAM, 2013, p. 695–704 (cf. p. 58). [C8] Stacey Jeffery, Robin Kothari, Frédéric Magniez. “Nested Quantum Walks with Quantum Data Structures.” In : Proceedings of the Twenty-Fourth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2013, New Orleans, Louisiana, USA, January 6-8, 2013. SIAM, 2013, p. 1474–1485 (cf. p. 58). [C9] Christian Konrad, Adi Rosén. “Approximating Semi-matchings in Streaming and in Two-Party Commu- nication.” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part I. T. 7965. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 637–649 (cf. p. 57, 58). [C10] Troy Lee, Frédéric Magniez, Miklos Santha. “Improved quantum query algorithms for triangle finding and associativity testing.” In : Proceedings of the Twenty-Fourth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2013, New Orleans, Louisiana, USA, January 6-8, 2013. SIAM, 2013, p. 1486–1502 (cf. p. 58). [C11] Yuval Emek, Adi Rosén. “Semi-Streaming Set Cover - (Extended Abstract).” In : Automata, Languages, and Programming - 41st International Colloquium, ICALP 2014, Copenhagen, Denmark, July 8-11, 2014, Proceedings, Part I. T. 8572. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 453–464 (cf. p. 57). [C12] Gábor Ivanyos, Raghav Kulkarni, Youming Qiao, Miklos Santha, Aarthi Sundaram. “On the Complexity of Trial and Error for Constraint Satisfaction Problems.” In : Automata, Languages, and Programming - 41st International Colloquium, ICALP 2014, Copenhagen, Denmark, July 8-11, 2014, Proceedings, Part I. T. 8572. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 663–675 (cf. p. 58). 64 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité [C13] Lila Fontes, Rahul Jain, Iordanis Kerenidis, Sophie Laplante, Mathieu Laurière, Jérémie Roland. “Rel- ative Discrepancy Does not Separate Information and Communication Complexity.” In : Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium, ICALP 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015, Proceedings, Part I. T. 9134. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 506–516 (cf. p. 59). [C14] Romain Gay, Iordanis Kerenidis, Hoeteck Wee. “Communication Complexity of Conditional Disclosure of Secrets and Attribute-Based Encryption.” In : Advances in Cryptology - CRYPTO 2015 - 35th Annual Cryptology Conference, Santa Barbara, CA, USA, August 16-20, 2015, Proceedings, Part II. T. 9216. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 485–502 (cf. p. 58). [C15] Alejandro López-Ortiz, Marc P. Renault, Adi Rosén. “Paid Exchanges are Worth the Price.” In : 32nd International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, STACS 2015, March 4-7, 2015, Garching, Germany. T. 30. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 636–648 (cf. p. 58). [C16] Andris Ambainis, Kaspars Balodis, Aleksandrs Belovs, Troy Lee, Miklos Santha, Juris Smotrovs. “Sep- arations in query complexity based on pointer functions.” In : Proceedings of the 48th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing, STOC 2016, Cambridge, MA, USA, June 18-21, 2016. ACM, 2016, p. 800–813 (cf. p. 59). [C17] Anurag Anshu, Aleksandrs Belovs, Shalev Ben-David, Mika Göös, Rahul Jain, Robin Kothari, Troy Lee, Miklos Santha. “Separations in Communication Complexity Using Cheat Sheets and Information Complexity.” In : IEEE 57th Annual Symposium on Foundations of Computer Science, FOCS 2016, New Brunswick, New Jersey, USA, 9-11 October 2016. IEEE Computer Society, 2016, p. 555–564 (cf. p. 59). [C18] Itai Arad, Miklos Santha, Aarthi Sundaram, Shengyu Zhang. “Linear Time Algorithm for Quantum 2SAT.” In : 43rd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2016, July 11-15, 2016, Rome, Italy. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 15:1–15:14 (cf. p. 58). [C19] Pierre Fraigniaud, Amos Korman, Yoav Rodeh. “Parallel exhaustive search without coordination.” In : Pro- ceedings of the 48th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing, STOC 2016, Cambridge, MA, USA, June 18-21, 2016. ACM, 2016, p. 312–323 (cf. p. 59). [C20] Nathanaël François, Frédéric Magniez, Michel Rougemont, Olivier Serre. “Streaming Property Testing of Visibly Pushdown Languages.” In : 24th Annual European Symposium on Algorithms, ESA 2016, August 22-24, 2016, Aarhus, Denmark. T. 57. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 43:1–43:17 (cf. p. 57). [C21] Lucas Boczkowski, Iordanis Kerenidis, Frédéric Magniez. “Streaming Communication Protocols”. In : 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2017, July 10-14, 2017, Warsaw, Poland. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2017 (cf. p. 57, 58). [C22] Lucas Boczkowski, Amos Korman, Emanuele Natale. “Minimizing Message Size in Stochastic Commu- nication Patterns: Fast Self-Stabilizing Protocols with 3 bits.” In : Proceedings of the Twenty-Eighth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2017, Barcelona, Spain, Hotel Porta Fira, January 16-19. SIAM, 2017, p. 2540–2559 (cf. p. 59). [C23] Guy Even, Reut Levi, Moti Medina, Adi Rosén. “Sublinear Random Access Generators for Preferential Attachment Graphs”. In : 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2017, July 10-14, 2017, Warsaw, Poland. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2017 (cf. p. 58). [C24] Iordanis Kerenidis, Anupam Prakash. “Quantum recommendation systems”. In : Proceedings of the 2017 Conference on Innovations in Theoretical Computer Science, ITCS’17, Berkeley, CA, USA, January 9-11, 2017. ACM, 2017 (cf. p. 58). [C25] Amos Korman, Yoav Rodeh. “The Dependent Doors Problem: An Investigation into Sequential Decisions without Feedback”. In : 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2017, July 10-14, 2017, Warsaw, Poland. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2017 (cf. p. 58). 6.4 Produits de la recherche de l’équipe 65 6.4.3.3 Autres produits présentés dans des colloques / congrès et des séminaires de recherche 6.4.4 Développements instrumentaux et méthodologiques 6.4.4.1 Prototypes et démonstrateurs 6.4.4.2 Plateformes et observatoires 6.4.4.3 Autres 6.4.5 Produits et outils informatiques 6.4.5.1 Logiciels 6.4.5.2 Bases de données / cohortes 6.4.5.3 Corpus 6.4.5.4 Outils présentés dans le cadre de compétitions de solveurs 6.4.5.5 Outils d’aide à la décision 6.4.5.6 Autres 6.4.6 Brevets, licences et déclarations d’invention Brevet "Quantum relativistic oblivious transfer", en cours de négociation

6.4.7 Rapports d’expertises techniques, produits des instances de normalisation DGA Réalisation d’une étude pour la DGA concernant le calcul quantique, août 2016

6.4.8 Produits des activités didactiques 6.4.8.1 Ouvrages 6.4.8.2 E-learning, moocs, cours multimedia, etc. 6.4.8.3 Enseignement au niveau Master MPRI Quantum information and applications, Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI), chaque année, I. Kerenidis, S. Laplante, F. Magniez MPRI Randomness in Complexity, Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI), chaque année, I. Kerenidis, S. Laplante, F. Magniez, A. Rosén, D. Xiao LMFI Approximate Veriﬁcation and Complexity, Master Paris-Diderot, Logique Mathématique et Fondements de l’Informatique, 2013, M. de Rougemont EEJSI Networks and Graphs algorithms, Master Expertise Economique et Juridique des Systèmes d’Information, University Paris II, depuis 2015, M. de Rougemont

6.4.8.4 Ecoles thématiques ALEA Le pseudo-aléa : objets et génération, Journées ALEA,CIRM, Marseilles, 2012, D. Xiao. EPIT Ecole de Printemps d’Informatique Théorique on Randomized Algorithms, Ile de Ré, 2012, organisation et 2 cours, I. Kerenidis and F. Magniez (responsable). QPCS Quantum Physics and Computer Science School, Sèvres, 2014, organisation et 2 cours, I. Kereni- dis, S. Laplante and F. Magniez. EPIT Responsable du comité de pilotage de l’Ecole de Printemps d’Informatique Théorique, 2012-16, F. Magniez

6.4.9 Produits destinés au grand public 6.4.9.1 Émissions radio, TV, presse écrite Projets & expositions I. Kerenidis and S. Laplante ont été consultés dans le cadre de plusieurs projets et expositions coordonnées par Sylvie Tissot de chez Anabole (Paris, small multimedia company) : 66 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité Quantum design : projet pour la représentation visuelle des états et circuits quantiques 1 Harmonices quanti : projet pour la représentation accoustique des états quantiques 2 Gaîté Lyrique : Exposition 2062 sur la conception de logiciels quantiques, 2012. Culture et Recherche L’artiste, chercheur? Une science de l’art, Culture et Recherche, No 130, hiver 2014-2015, I. Kerenidis Haaretz Communication dans la presse israélienne des résultats présentés dans l’article [J12], 2016, A. Korman Le Monde "Les fourmis, génies de l’orientation", 2017, A. Korman

6.4.9.2 Produits de vulgarisation : articles, interviews, éditions, vidéos, etc. FSMP Exposé invité Les preuves, revisitées, dans le cadre de l’évènement annuel Mathématiques en Mouvement de la FSMP, IHP, 2012, D. Xiao. FSMP Journée Ordinateur quantique, dans le cadre de l’évènement annuel Mathématiques en Mouve- ment de la Fondation Sciences Mathématiques de Paris, IHP, 2017, organisé par F. Magniez avec 6 exposés dont 2 de S. Laplante et M. Santha ENS Lyon Invited lecture, Alan Turing’s Heritage, 2012. S. Laplante CNRS Les déﬁs de l’ordinateur quantique, Les fondamentales du CNRS, 2013. F. Magniez La Recherche La physique quantique réinvente les algorithmes, La Recherche, juillet 2015, I. Kerenidis et F. Magniez CNRS news "Crazy Ants Make the Right Moves", 2017, A. Korman

6.4.9.3 Produits de médiation scientiﬁque 6.4.9.4 Débats science et société 6.4.10 Autres produits propres à une discipline 6.4.10.1 Créations artistiques théorisées 6.4.10.2 Mises en scènes 6.4.10.3 Films 6.4.10.4 Autres 6.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 6.5.1 Activités éditoriales 6.5.1.1 Participation à des comités éditoriaux (revues, collections) IJQI International Journal of Quantum Information, M. Santha depuis 2008, I. Kerenidis depuis 2014 ToCT ACM Transactions on Computation Theory, S. Laplante depuis 2007.

6.5.1.2 Direction de collections et de séries 6.5.1.3 Participation à des comités de pilotage de conférences STACS Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, Adi Rosén 2009-2016. ADGA Advances on Distributed Graph Algorithms, A. Korman, 2013-2016. FCT Fundamentals of Computation Theory, M. Santha depuis 1999.

6.5.1.4 Présidences de comités de programme de conférences ADGA 1st Workshop on Advances in Distributed Graph Algorithms (ADGA), Salvador, Brazil, octobre 2012, organisé durant DISC 2012 par A. Korman (chair)

1. http://www.anabole.com/quantum-design/ 2. http://harmonices-quanti.com 6.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 67 BDA 1st et 2nd Workshop on Biological Distributed Algorithms (BDA), octobre 2013 (Jerusalem, Israel) et octobre 2014 (Austin, Texas, USA), durant DISC 2013 et 2014, par A. Korman (co-chair) ICDCN 16th ACM International Conference on Distributed Computing and Networks (ICDCN 2015), janvier 2015, Goa, India (A. Korman, co-chair).

6.5.1.5 Participation à des comités de programme de conférences APPROX 9th International Workshop on Approximation Algorithms for Combinatorial Optimization Problems, Paris, 2016, A. Rosén CIAC 10th International Conference on Algorithms and Complexity, Athens, 2017, A. Rosén CSR 11th International Computer Science Symposium in Russia, St. Petersburg, 2016, M. Santha CSR 12th International Computer Science Symposium in Russia, Kazan (Russia), 2017, F. Magniez DISC 29th International Symposium on Distributed Computing, Tokyo, 2015, A. Korman FCT 21st International Symposium on Fundamentals of Computation Theory, Bordeaux, 2017, F. Magniez ICALP 40th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, Riga, 2013, A. Korman ICALP 41st International Colloquium on Automata, Languages and Programming, Copenhagen, 2014, I. Kerenidis ICALP 42nd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, Kyoto, 2015, F. Magniez ICALP 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, Warsaw, 2017, A. Korman ICALP 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, Warsaw, 2017, F. Magniez ICDCS 32nd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, Macau, China, 2012, A. Korman ICITS 7th International Conference on Information Theoretic Security, Singapore, 2013, I. Kerenidis ICITS 9th International Conference on Information Theoretic Security, Tacoma, 2016, I. Kerenidis IPDPS 31st IEEE International Parallel & Distributed Processing Symposium, Orlando, 2017, F. Ma- gniez MFCS 41st International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science, Krakow, 2016, F. Magniez MFCS 39th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science, Budapest, 2014, F. Magniez PODC 32nd Annual ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, Montreal, Canada, 2013, A. Korman PODC 34th Annual ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, San Sebastian, Spain, 2015, A. Korman PODC 34th Annual ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, San Sebastian, Spain, 2015, A. Rosén SODA 28th ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, Barcelona, 2017, A. Rosén SOFSEM 38th International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science, Czech Republic, 2012, F. Magniez STACS 29th Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, Paris, 2012, M. de Rougemont STACS 30th Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, Kiel, 2013, I. Kerenidis STOC 45th ACM Symposium on the Theory of Computing, Palo Alto, 2013, M. Santha (Executive committee) PQCrypto 8th International Conference on Post-Quantum Cryptography, Utrecht (Netherlands), 2017, F. Magniez 68 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité QCRYPT 6th Quantum Cryptography, Washington, 2016, I. Kerenidis QIP 18th Workshop on Quantum Information Processing, Sydney, 2015, M. Santha QIP 18th Workshop on Quantum Information Processing, Sydney, 2015, M. Laplante QIP 19th Quantum Information Processing, Banff (Alberta), 2016, I. Kerenidis SCN Security and Cryptography for Networks Conference, 2016, I. Kerenidis TAMC 12th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation, Singapore, 2015, F. Magniez TQC Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography, Brussels, 2015, I. Kerenidis TQC Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography, Berlin, 2016, I. Kerenidis WAOA 11th Workshop on Approximation and Online Algorithms, Sophia Antipolis, 2013, A. Rosén

6.5.2 Activités d’évaluation 6.5.2.1 Responsabilités au sein d’instances d’évaluation EU/ICT-FET Programme Future and Emerging Technologies de l’axe Information and Communication Technologies, 2007-2012, M. Santha Canada/CRNSG Comité d’évaluation pour l’informatique du Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et en Génie du Canada, 2010-2013, S. Laplante CNRS Membre de la section 6 du CoNRS et de son bureau, participation aux jury de concours chercheurs CNRS, 2013-16, F. Magniez Universités Membres de plusieurs comités de sélection en région parisienne et province, M. de Rouge- mont et S. Laplante INRIA Membre du jury de concours Chargés de Recherche INRIA, 2017, F. Magniez

6.5.2.2 Évaluation d’articles et d’ouvrages scientiﬁques Nous évaluons régulièrement des articles pour les journaux et conférences internationales dont un échantillon représentatif est Journaux SIAM Journal on Computing, Algorithmica, Nature Communications, PRL, ... Conférences STOC, FOCS, SODA, PODC, ICALP, STACS, QIP, QCRYPT, ...

6.5.2.3 Évaluation de laboratoires (type HCERES) 1. Laboratoire d’Informatique Gaspard Monge (LIGM), Marne-la-Vallée, 2014, représentation du CoNRS, section 6 2. Laboratoire d’Informatique de Grenoble (LIG), Grenoble, 2015, représentation du CoNRS, section 6

6.5.2.4 Évaluation de projets de recherche Nous sommes sollicités tous les ans pour des évaluations de projets ANR, et de temps à autre de projets européens (dont ERC), de chaires industrielles (AXA), de collaboration bilatérales ou de projets d’autres pays tels que Belgique, Suisse, Israël, Brésil, Canada...

6.5.2.5 Jury de thèses et HDR Jurys de thèse : 1. Adeline Pierrot (Université Paris Diderot), 2013, F. Magniez 2. Anne Marin, Télécom ParisTech, 2013, S. Laplante (présidente). 3. Penghui Yao (National University of Singapore), 2013, F. Magniez (rapporteur) 4. Antoine Mbaye Ndione (Université Lille 1), 2014, F. Magniez and M. de Rougemont (rapporteur) 5. Heger Arfaoui (Université Paris Diderot), 2014, F. Magniez 6. Ansis Rosmanis (University of Waterloo, Canada), 2014, F. Magniez (rapporteur) 6.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 69 7. Marc Renault (Université Paris Diderot), 2014, F. Magniez (président) 8. Jérome Javelle, Université Grenoble Alpes, 2014, S. Laplante, (présidente) 9. Stéphane Raux (Université Paris Diderot), 2014, M. de Rougemont 10. Norbert Bus (Université Paris-Est), 2015, F. Magniez (président) 11. Jara Uitto, ETH Zurich, 2015, A. Korman (rapporteur) 12. Abhinav Srivastav, Université Grenoble Alpes, 2017, A. Rosén (rapporteur) Jurys d’HDR : 1. Amos Korman (Université Paris Diderot), 2015, F. Magniez (rapporteur) 2. Damian Markham (Telecom ParisTech), 2017, F. Magniez (rapporteur)

6.5.3 Expertise et responsabilité scientifique 6.5.3.1 Responsabilités administratives et d’animation GDR Informatique Mathématique. Nous sommes impliqués dans le comité de direction à travers la responsabilité du pôle Logique et Compexité (F. Magniez, depuis 2009). De plus, nous avons créé puis animé le groupe de travail (GT) Informatique Quantique (2009-2014 : I. Kerenidis et S. Laplante). GDR Information Quantique, Fondements & Applications, comité de direction (I. Kerenidis depuis 2010) PHC Van Goch (LIAFA, LIP6, U. Eindhoven), 2014-2016 (A. Rosén) PHC Maimonides (LIAFA, U. de Tel-Aviv, U. Bar-Lian), 2013-2015 (A. Rosén) UMI Japanese-French Laboratory for Informatics (JFLI) depuis 2012 (Responsable scientifique pour l’axe Quantum Computing, M. Santha, 2012-2013, puis I. Kerenidis) LIA France-Singapore Quantum Physics and Information Laboratory (FSQL), 2010-2013 (M. Santha, coordinateur pour l’axe Quantum Computer Science) UMI MajuLab depuis 2014 (M. Santha, coordinateur pour l’axe Quantum Computer Science) LEA French-Israeli Laboratory on Foundations of Computer Science (FILOFOCS) depuis 2013 (A. Rosén, directeur) LABEX Fondation Sciences Mathématiques de Paris (FSMP) depuis 2015 (F. Magniez, directeur adjoint) Federation Paris Center for Quantum Computing (PCQC) depuis 2014 (I. Kerenidis, fondateur et directeur) PICS Quantum Information Processing, depuis 2017, projet international de coopération scientifique entre l’IRIF et IQC (U. Waterloo) (I. Kerenidis, S. Laplante, F. Magniez (responsable), M. Santha)

6.5.3.2 Activités de consultant 6.5.3.3 Participation à des instances d’expertises (type Anses) ou de normalisation 6.5.3.4 Expertise juridique 6.5.4 Organisation de colloques / congrès TQC Organisation du 9th Conference on the Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography, mai 2014, Singapour (M. Santha) QCRYPT 4th International Conference on Quantum Cryptography (QCRYPT 2014), Paris, septembre 2014 (I. Kerenidis) APPROX-RANDOM 19th International Workshop on Approximation Algorithms for Combinatorial Optimization Problems et du 20th International Workshop on Randomization and Computation (APPROX-RANDOM 2016), Paris, septembre 2016 (S. Laplante; F. Magniez; A. Rosén, chair). AQIS 17th Asian Quantum Information Science Conference, Singapour, septembre 2017 (M. Santha) LEA French-Isareli Workshop on Foundations of Computer Science (FILOFOCS), organisé une année sur deux à Paris et sinon à Tel-Aviv, chaque printemps depuis 2012 (A. Rosén) 70 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité UMI MajuLab kick-off meeting, January 2015, Singapore (M. Santha, co-organizer) UMI Semideﬁnite and Matrix Methods for Optimization and Communication, Institute for Mathematical Sciences at National University of Singapore, janvier-février 2016 (M. Santha) Workshop Réunion annuelle du projet européen DIQIP-QCS, mai 2013 (S. Laplante) GDR Journées annuelles du GDR Informatique Mathématique, Paris, janvier 2012 (F. Magniez) IHP Fundamental Inequalities and Lower Bounds Workshop (60 participants), durant le trimestre IHP the Nexus of Information and Computation Theories, Paris, 2016 (I. Kerenidis) QuPa Quantum in Paris meetings, 2 éditions par année depuis 2012 (I. Kerenidis) PCQC Workshop d’inauguration (65 participants), Paris, août 2014 (I. Kerenidis) PCQC Advances in Quantum Cryptography Workshop (70 participants), Paris, 2015 (I. Kerenidis) PCQC Workshop For The Signing Of The Memorandum Of Understanding Between PCQC-Paris, QuSoft-Amsterdam and CQCS-Riga, Paris, avril 2017 (I. Kerenidis) PCQC Frontiers Of Quantum Safe Cryptography (FOQUS), conjointement à EuroCrypt’17, Paris, avril 2017 (I. Kerenidis)

6.5.5 Post-doctorants et chercheurs accueillis 6.5.5.1 Postdoctorants 1. Raghav Kulkarni, PhD University of Chicago, financement EU, juin 2011 – août 2013 2. Carola Doerr (Winzen), PhD Saarland University (Saarbrücken), financement de la fondation Humboldt, septembre 2012 – août 2013 3. Jamie Sikora, PhD University of Waterloo, financement EU et ANR, juillet 2012 – juin 2014 4. Holger Dell, PhD University of Wisconsin-Madison, financement ANR, septembre 2013 – août 2014 5. Lila Fontes, PhD University of Toronto, financement ANR, juillet 2014 – juillet 2016 6. Nikos Leonardos, PhD Rutgers University, financement EU, septembre 2014 – août 2015 7. Varun Kanade, PhD Harvard University, financement FSMP, octobre 2014 – décembre 2015 8. Attila Pereszlényi, National University of Singapore, financement ERC, mars 2015 – décembre 2015 9. Marc Renault, PhD University Paris Diderot, financement ERC, octobre 2015 – septembre 2016 10. Reut Levi, PhD Tel-Aviv University, financement ANR, novembre 2015 – octobre 2016 11. Moti Medina, PhD Tel-Aviv University, financement ANR, novembre 2015 – octobre 2016 12. Damián Pitalúa García, University of Cambridge, financement ERC, avril 2016 – avril 2017 13. Tatiana Starikovskaya, PhD Lomonosov Moscow State University and University Paris-Est, financement ANR, septembre 2016 - août 2017

6.5.5.2 ATER 1. Christian Konrad, septembre 2012 –août 2013 2. Marc Renault, octobre 2013 – septembre 2014

6.5.5.3 Visiteurs de longue durée Nous avons un visiteur qui a passé 2 ans à l’IRIF, et qui a entre autre été sélectionné sur le programme prestigieux de la Chaire la Fondation des Sciences Mathématiques de Paris. 1. Zvi Lotker, Ben Gurion University (Israel), financements Chaire FSMP, ERC et France-Israel, septembre 2014 – août 2016 Nos autres visiteurs sont restés d’un mois à quelques mois. 2. Ronald De Wolf, CWI and University of Amsterdam, financement ANR, octobre 2012 3. Lila Fontes, University of Toronto, financement ANR, avril 2013 4. Benny Chor, Tel-Aviv University, financement FSMP, juin-juillet 2013 6.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 71 5. Sampath Kannan, University of Pennsylvania, financement ANR, juin – juillet 2013 6. Vitaly Feldman, IBM Almaden, financement ANR, septembre 2013 7. Mohammad Mahmoody, University of Virginia, financement ANR, octobre – novembre 2013 8. Stacey Jeffery, University of Waterloo, financement EU, novembre 2013 9. Marcos Kiwi, Universidad de Chile, sans financement, février 2014 10. Allan Borodin, University of Toronto, financement ANR, mai 2014 11. Alon Eden (Ardenboim), Tel-Aviv University, financement LIA, septembre – octobre 2014 12. Shahin Kamali, University of Waterloo, financements ANR et France-Canada, octobre – novembre 2014 13. Rahul Jain, National University of Singapore, financement EU, mai – juillet 2015 14. Gabriel Senno, Universidad de Buenos Aires, financement LIA, avril – juin 2013, mai – juillet 2015, juin 2016 15. Dieter Van Melkebeek, University of Wisconsin-Madison, financement FSMP (et aussi ANR du laboratoire IMJ), septembre 2016 – décembre 2016

6.5.6 Interactions avec les acteurs socio-économiques

6.5.6.1 Contrats de R&D avec des industriels Ligaran Coopération (M. de Rougemont) et expertise avec Ligaran (Paris, startup sur les Ebooks) sur des problématiques liées à la gestion de données structurées (transducteurs d’arbres (XSLT), validité et correction). IDQuantique Collaboration (I. Kerenidis) avec la compagnie IDQuantique (Genève, compagnie sur les technologiques quantiques pour la communication et la sécurité) pour étendre les fonctionnalités cryptographiques de leur produit commercial Clavis2 de distribution quantique de clés aux primitives de tirage à pile ou face et de mise en gage de bit. Les expériences ont été menées à Telecom ParisTech. PIA3 Collaborations industrielles via le projet RISQ (Rassemblement de l’industrie française pour la sécurité post-quantique) de l’appel "Grand déﬁs du numérique" du programme PIA 3. Le groupe est impliqué dans ce projet au travers de la fédération CNRS Paris Center for Quantum Computing (PCQC), dont le directeur est I. Kerenidis, et les membres impliqués sont S. Laplante, F. Magniez et M. Santha. Les partenaires industriels sont Airbus Group, CryptoExperts, CS Systèmes d’Information, Gemalto, Secure-IC S.A.S, THALES. ATOS Collaboration (I. Kerenidis et F. Magniez) avec ATOS sur l’algorithmique quantique en lien avec l’apprentissage automatique. Cette collaboration a débouché sur une thèse CIFRE qui débutera en septembre 2017, et sur une soumission de projet joint dans le cadre du programme européen Quantera coordonné par l’ANR (avec aussi S. Laplante et M. Santha).

6.5.6.2 Bourses Cifre ATOS Dépôt d’une demande de bourse CIFRE (I. Kerenidis et F. Magniez) avec ATOS sur l’algorithmique quantique en lien avec l’apprentissage automatique. La thèse débutera en septembre 2017.

6.5.6.3 Créations de laboratoires communs avec une / des entreprise(s)

6.5.6.4 Création de réseaux ou d’unités mixtes technologiques

6.5.6.5 Créations d’entreprises, de start-up 1. David Xiao, CR1 CNRS, en détachement depuis octobre 2014, pour créer et diriger la startup Katapal à Boston, spécialisée dans la technologie financière (financial technology) et plus particu- lièrement sur les paiements électroniques et la monnaie numérique. 72 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité 6.5.7 Contrats de recherche financés par des institutions publiques ou caritatives

6.5.7.1 Contrats européens (ERC, H2020, etc.) et internationaux (NSF, JSPS, NIH, Banque mondiale, FAO, etc.)

Responsabilités de projets ERC QCC (2013-18) Quantum Communication and Cryptography, ERC Starting Grant, 980 KEUR. I. Kerenidis ERC DBA (2015-20) Distributed Biological Algorithms, ERC Consolidator Grant, 1895 KEUR, A. Korman. Participation à des projets FP7 QCS(2011-13) Quantum Computer Science, FP7-ICT FET Open Call STREP Project, 264 KEUR. EU partners : University of Latvia, University of Bristol, CWI (Netherlands), Tel Aviv University, Université Libre de Bruxelles, Institute of Photonic Sciences (Spain), University of Cambridge (United Kingdom). Coordinateur local : M. Santha. FP7 DIQIP (2011-14) Device-Independent Quantum Information Processing, ANR CHIST-ERA, 207 KEUR. EU partners : Institute of Photonic Sciences (Spain), GAP-Optique and ETH (Swit- zerland), Université Paris-Sud, Université Libre de Bruxelles, University of Bristol, University of London Royal Holloway. Coordinateur local : S. Laplante. FP7 QALGO (2013-16) Quantum Algorithms, FP7-ICT FET Open STREP Project, 200 KEUR. EU partners : Université Libre de Bruxelles (Belgium), RWTH Aachen University (Germany), The Hebrew University of Jerusalem (Israel), CWI (Netherlands), University of Cambridge (United Kingdom). Coordinateur local : M. Santha.

6.5.7.2 Contrats nationaux (ANR, PHRC, FUI, INCA, etc.)

Responsabilités de projets CNRS STIC-Asie (2010-2012) MAEE-CNRS STIC-Asie Programme Foundations of Quantum Infor- mation and Computation. Partenaires en Asie : Centre for Quantum Technologies (Singapore), Tata Institute for Fundamental Research (India), Chinese University of Hong Kong (Hong Kong). Budget : 42 KEUR. Responsable : I. Kerenidis. ANR Verap (2008-12) Vérification Approchée de systèmes Probabilistes, ANR Sesur. Partenaire : Equipe de Logique de Jussieu. Budget : 117 KEUR. Responsable : M. de Rougemont. ANR QRAC (2009-12) Quantum and Randomized Algorithms and Complexity, program ANR DEFIS. Budget : 420 KEUR. Responsable : F. Magniez. ANR CRYQ (2010-13) Cryptographie quantique, ANR JCJC. Budget : 195 KEUR. Responsable : I. Kerenidis. ANR NeTOC (2012-15) New Techniques in Online Computation, ANR Blanc. Partenaire : LIP6. Budget : 132 KEUR. Responsable : A. Rosén. ANR RDAM (2013-17) Algorithmic Techniques for Restricted Data Access Models, ANR Blanc (prolongé d’une année). Partenaires : Equipe Algorithmique distribuée et Graphes de l’IRIF, et DI-ENS. Budget : 355 KEUR. Responsable : F. Magniez. Participation à des projets Emergence CiQWii (2013-16) Cryptography in a Quantum World : from inception to implementation, Programme Emergences de la Ville de Paris. Partenaires : Telecom ParisTech. ANR Aggreg (2015-18) Aggregation Queries, ANR Blanc. Partenaires : IMJ-PRG, CRIStAL, LIF. 6.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 73 6.5.7.3 Contrats avec les collectivités territoriales 6.5.7.4 Contrats financés dans le cadre du PIA 6.5.7.5 Contrats financés par des associations caritatives et des fondations (ARC, FMR, FRM, etc.) 6.5.8 Indices de reconnaissance 6.5.8.1 Prix ICDT International Conference on Database Theory, 2012, Best Newcomer Paper Award pour l’article [C4] ACM ACM Computing Reviews, Best Notable Books and Articles in Computing of 2016, catégorie Theory Of Computation, pour l’article [J13] ERC Starting Grant, 2013-2018 (I. Kerenidis) ERC Consolidator Grant, 2015-2020 (A. Korman)

6.5.8.2 Distinctions 6.5.8.3 Responsabilités dans des sociétés savantes 6.5.8.4 Invitations à des colloques / congrès à l’étranger, séjours dans des laboratoires étrangers Conférencier invité (keynote speaker) dans des symposiums : ICDCIT Distributed Computing and Biological Systems, 9th International Conference on Distributed Computing and Internet Technologies, February 2013, A. Korman TQC Quantum Communication Complexity, 8th Conference on the Theory of Quantum Computation, Communication and Cryptography, Guelph, May 2013. I. Kerenidis PQCrypto Polynomial Speed-Up Quantum Algorithms, 5th International Conference on Post-Quantum Cryptography, Limoges, June 2013, F. Magniez CiE Online Computation with Advice, Special Session Online Algorithms of 10th Conference of Com- putability in Europe, Budapest, June 2014, A. Rosén APS American Physical Society, March Meeting, San Antonio, USA, March 2015. M. Santha TAMC Quantum and randomized query complexity,12th International Conference on Theory and Appli- cations of Models of Computation, Singapore, Mai 2015, M. Santha SIROCCO Confidence sharing : an economic strategy for efficient information flows in animal groups, 22nd International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity, Mont- serrat, Spain, July 2015. A. Korman QCrypt Cryptographic primitives for quantum networks, Invited Tutorial, 5th International Conference on Quantum Cryptography, Tokyo, September 2015, I. Kerenidis Exposés pour la conférence annuel Quantum Information Processing recensant les travaux (publiés ou non) les plus marquants de l’année. QIP12 Optimal Bounds for Quantum Bit Commitment, I. Kerenidis QIP12 Merkle Puzzles in a Quantum World, S. Laplante QIP12 Hidden Symmetry Subgroup Problems, M. Santha QIP13 Bell tests and applications to communication and information complexity, I. Kerenidis, S. La- plante, V. Lerays, and D. Xiao QIP13 Improved Quantum Query Algorithms for Triangle Finding and Associativity Testing, F. Magniez and M. Santha QIP14 Nested quantum walk, F. Magniez QIP16 Separations in Query Complexity Based on Pointer Functions, M. Santha QIP16 Linear time algorithm for quantum 2SAT, M. Santha QIP17 Separations in communication complexity using cheat sheets and information complexity, M. Santha 74 Chapitre 6. Equipe Algorithmes et complexité QIP17 Quantum Recommendation Systems, I. Kerenidis Sélection de participations à des workshops sur invitation : Dagstuhl Algebraic and Combinatorial Methods in Computational Complexity, 2012. S. Laplante Dagstuhl Epidemic Algorithms and Processes : From Theory to Applications, 2013. A. Korman Dagstuhl Algebra in Computational Complexity, 2014. S. Laplante Dagstuhl Network Calculus, mars 2015. A. Rosén Dagstuhl Algebraic Methods in Computational Complexity, 2016. S. Laplante Dortmund Streaming Algorithms and Related Topics, TU Dortmund University, Germany, juillet 2012. C. Konrad, F. Magniez. BIRS Communication Complexity and Applications, Banff International Research Station for Mathema- tical Innovation and Discovery, Banff (Canada), 2014, F. Magniez BIRS Communication Complexity and Applications II, Banff International Research Station for Mathe- matical Innovation and Discovery, Banff (Canada), 2017, A . Rosén Lorentz Online Algorithms and Learning, Lorentz Center, University of Leiden, novembre 2014. A. Rosén Lorentz Quantum Random Walks and Quantum Algorithms, Lorentz Center, University of Leiden, December 2015, F. Magniez Simon Quantum Hamiltonian Complexity Semester, Simon’s Institute, Berkeley, février 2014, I. Kereni- dis Simon Information Theory in Complexity Theory and Combinatorics, Simon’s Institute, Berkeley, avril 2015. S. Laplante Bristol 2nd Heilbronn Quantum Algorithms Day, University of Bristol, février 2012. M. Santha. Waterloo Recent Progress in Quantum Algorithms, Institute for Quantum Computing, Waterloo, Canada (Ontario), avril 2012. F. Magniez. Princeton Integrating theoretical algorithmic ideas in empirical biological study, Natural Algorithms and the Sciences Workshop, Princeton, mai 2013. A. Korman 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes

7.1 Présentation de l’équipe 7.1.1 Introduction Notre équipe s’est constituée de façon autonome après la création de l’équipe Combinatoire en 2011 découpant l’équipe "Algorithmes et Combinatoire" en deux. Les sujets d’étude de l’équipe sont les algorithmes décentralisés et la théorie des graphes. Récemment, l’équipe a développé une compétence remarquée internationalement sur l’algorithmique et la gestion des graphes et réseaux de très grande taille. L’équipe s’est également ouverte sur les applications à la biologie en y apportant nos propres interrogations. Nicolas Schabanel assume la direction de l’équipe depuis 2011 à la suite de Carole Delporte-Gallet. L’équipe est organisée autour de deux thématiques principales reliées par une troisième : A) Algorithmes distribués et complexité et B) Théorie et Algorithmique des Graphes, reliées par C) Les Réseaux. Chacune de ces thématiques se déclinent au sein de l’équipe en deux sous-thématiques : A.1) algorithmes, structures et complexités décentralisées (routage, étiquetage, coloration, spanners,etc.) et A.2) résistance aux pannes des systèmes distribués (consensus, élection de leader, détecteurs de défaillances); B.1) Algorithmes de graphes (en temps linéaire en particulier) et B.2) Théorie et propriétés structurelles des graphes (décompositions). Ces thématiques interagissent de façon très intriquée, en particulier au travers de l’équipe Inria GANG qui recouvre la quasi-totalité de ses membres (resp. L. Viennot) dont l’objet est l’étude algorithmique des réseaux sous toutes leurs formes, à grande échelle. Parallèlement, l’équipe a développé de nombreuses interactions transdisciplinaires en exportant les concepts, algorithmes et programmes développés en son sein vers d’autres disciplines dont : Biologie, Big Data, Sociologie, Politique, Physique quantique, Nanotechnologie. La plupart des membres de l’équipe émargent à plusieurs de ces thématiques en fonction de leurs centres d’intérêts courants, de leurs intéractions avec leurs collègues et de l’applicabilité/exportatibilité de leurs résultats. Les collaborations sont nombreuses et variées entre les membres de l’équipe ainsi qu’avec les membres de l’équipes Algorithmes & Complexité avec lesquels nous avons partagé un certain nombre de chercheurs invités.

7.1.2 Tableau des effectifs et des moyens L’équipe est constituée au 1er juin 2017 de 11 membres permanents dont 3 PR (Paris Diderot), 3 DR (2 CNRS et 1 Inria), 3 MCF (Paris Diderot) et 2 CR (1 CNRS et 1 Inria), ainsi que de deux membres associés étrangers dont 1 PR (Pierluigi Crescenzi, Florence) et 1 MCF (Marcin Kaminski,´ Warszawski) présents sur la moitié de l’année et qui participent activement à la recherche au sein de l’unité. Nos effectifs ont beaucoup fluctué durant la période 2012-2017 avec le départ de 3 CR CNRS (J.-S. Sereni, sep. 2013, pour le LORIA; M. Raffinot, sep. 2015, pour le LaBRI; A. Korman, nov. 2015, vers l’équipe Algorithmes et Complexité), d’un Research Starting Grant Inria (F. Mathieu, sep. 2013) et d’un MCF (C. Prieur, mai 2015, pour Telecom Paris Tech). Dans la même période, nous ont rejoint 1 CR CNRS (R. Naserasr, mai 2015) et 1 CR Inria (A. Kosowski, jan. 2014). Hugues Fauconnier a été recruté de maître de conférence à professeur. L’essaimage de nos jeunes chercheurs dans d’autres laboratoires a eu un impact très significatif sur l’équipe, en particulier sur sa composante Graphes dont la taille (1 PR, proche de la retraite, 1 CR CNRS et 2 MCF) est désormais critique. La pyramide des âges de l’équipe s’est parallèlement significativement élevée. Une des priorités de l’équipe est de recruter de jeunes chercheur-e-s et enseignant-chercheur-e-s. 76 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes Durant la période 2012-2017, le nombre de thésard-e-s par an a oscillé entre 8 et 15. Nous encadrons actuellement 10 thésard-e-s issus principalement du MPRI ou de mastères étrangers. Nous avons également accueilli plus d’une quinzaine de chercheur-e-s invité-e-s pour un séjour supérieur à un mois (plus de 56 mois au total pour les séjours longs). Concernant nos moyens financiers, nos recherches ont été financées principalement par 7 ANR (dont 4 portées par l’équipe), 1 contrat européen, 3 contrats industriels (Linkfluence, Nokia (ex-Alcatel-Lucent) et Microsoft), 1 ERC Consolidator (obtenue par A. Korman avant son départ de l’équipe), 1 DEFI CNRS et 1 contrat Idex SPC. Nos contrats industriels ont contribué au financement de plusieurs thèses (contrats CIFRE ou autres). Un grand nombre de nos anciens étudiants travaillent désormais dans des entreprises informatiques liées à leurs thématiques de recherches. La FSMP et l’université Paris Diderot ont financé également la venue de plusieurs chercheur-e-s invité-e-s.

7.1.3 Politique scientiﬁque Notre équipe s’intéresse principalement à deux sujets de recherches : Les systèmes et algorithmes distribués d’une part et les graphes d’autre part. Ces deux thématiques principales sont reliées par l’études des réseaux qui est un axe transversal de notre équipe auquel la quasi-totalité des membres participe. Notre équipe joue un rôle central dans ces domaines en France avec de nombreuses collaborations avec les principales autres équipes françaises du domaine : Irisa, LaBRI, LIF et LIX pour les systèmes et algorithmes distribués; LIF, LIP et LIRMM pour les graphes; I3S et LINCS pour les réseaux; LIP/IXXI pour les systèmes complexes. Nous sommes également investis dans de nombreuses actions structurelles : création du GT Complexités & Algorithmes au sein du GDR IM; la conférence AlgoTel qui structure la recherche en algorithmique et les réseaux en France; nombreuses actions de vulgarisation. Nous occupons également une place centrale au niveau international avec des participations régulières dans les comités de programme (dont présidence) ou de pilotage des plus grandes conférences internationales du domaine : PODC, ICALP, SPAA, DISC, STACS, MFCS, ICDCS, OPODIS, SIRROCO, etc.; en particulier, la création de la conférence HALG. Nos collaborations internationales sont régulières et productives (nombreuses invitations), notamment avec : Wiezmann Institute (Ofer Feinerman, David Peleg), Quebec U. (Andrzej Pelc), EPFL (Rachid Guerraoui), Toronto U. (Sam Toueg, Derek Corneil), UNAM (Sergio Rajsbaum), Aalto U. (Jukka Suomela), Tel Aviv U. (Boaz Patt-Shmir), Ben-Gurion U. (Zvi Lotker), Florence U. (Pierluigi Crenscenzi), Charles U. Prague (Jaroslav Nesetˇ ril),ˇ UEC Tokyo (Shinnosuke Seki), etc. Une particularité de notre équipe est qu’une part importante de nos résultats proviennent de question- nements issus de divers domaines d’applications ou d’autres disciplines et apportent le plus souvent des réponses qui sont mises en pratique avec succès : algorithmes de diamètre qui ont permis d’établir le diamètre de FaceBook; la dimension squelette pour expliquer les spéciﬁcités des réseaux routiers; analyse algorithmique du phénomène social des petits mondes; analyse sociologique des politiques des algorithmes; algorithmes et complexités distribués pour l’éthologie; analyse des systèmes de votes; modèles algorithmiques pour exploiter le pliage co-transcriptionnel biomoléculaire; introduction d’une nouvelle classe de graphes k-laminaire pour modéliser les graphes de reads en biologie. Notre équipe a également un fort taux d’encadrement de thèses (14 thèses soutenues et 10 en cours pour 2012-2017) et une part importante de nos ancien-ne-s étudiant-e-s sont désormais employé-e-s dans des entreprises privées relevant de leurs compétences acquises pendant leurs thèses.

7.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 7.2.1 Bilan scientifique Notre équipe est très productive avec des publications dans les meilleures conférences et journaux internationaux (144 journaux et 148 conférences internationaux pour 2012-2017). La quasi-totalité 7.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 77 des membres est très active en recherche (à un niveau exceptionnel pour certains) et ce malgré une charge importante d’enseignement pour les membres enseignants qui assument également de nombreuses responsabilités d’enseignement et administratives (à l’UFR et à l’Université). Notons que la quasi- totalité des membres de l’équipes ont leur habilitation à diriger des recherches ou vont la soutenir très prochainement. Outre les activités de recherches, l’équipe est très impliquée dans l’animation scientifique aussi bien au niveau national qu’international avec la participation aux comités de programme, de pilotage et l’organisation de plusieurs conférences, écoles, et même la création de la conférence HALG, ainsi que d’un laboratoire (LIA) et d’une équipe (LiDiCO) à l’international. Nous avons obtenu plusieurs résultats significatifs durant cette période. Sur le plan conceptuel, nous avons proposé les bases d’une théorie de la complexité distribuée qui a eu un grand impact dans la communauté. Nous avons également acquis une expertise mondialement reconnue dans l’algorithmique des très grands graphes avec le développement des algorithmes d’une efficacité redoutable pour le calcul du diamètre des graphes réels, qui ont été appliqués avec succès sur le graphe de FaceBook. Nous avons également pu résoudre plusieurs conjectures difficiles : par exemple, la détermination d’un schéma d’étiquetage optimal pour le plus petit ancêtre commun et la reconnaissance polynomiale des graphes de clique-width ≤ 3. Nos travaux ont également trouvé un fort echo dans la presse générale (Le Monde, Haaretz, Science et Vie, etc.). Durant cette période, nous avons également poursuivi nos collaborations industrielles, en renforçant nos liens avec Microsoft et Nokia en particulier, principalement par le truchement de l’équipe Inria Gang. Enfin, nous nous réjouissons de voir les travaux de Pierre Fraigniaud couronnés par la médaille d’argent du CNRS (2012) et le Prize for Innovation in Distributed Systems (2014), ainsi que les travaux de thèse de Quian Sun et Jan Volec récompensés par des prix nationaux et internationaux. Durant la période 2012-2017, l’équipe a joué son rôle d’essaimage des jeunes chercheurs avec les départs de 1 MCF et 3 CR (faisant suite au départ d’1 CR en 2011) et l’arrivée de 2 CR en mutation. Nous n’avons effectué aucun recrutement depuis 2006. Ces changements ont induit une restructuration des thématiques de l’équipe avec la disparition des sciences sociales appliquées (C. Prieur), de la bioinformatique du texte (M. Raffinot) et de l’approche algorithmique de l’éthologie (A. Korman). La composante Graphes de notre équipe est maintenant réduite à 2 MCF et 1 CR, plus 1 PR bientôt à la retraite. Une de nos priorités sera de recruter un rang A dans cette thématique très performante pour pouvoir maintenir la synergie Systèmes Distribués ./ Graphes ./ Réseaux qui fait la force de notre équipe.

7.2.2 Données chiffrées

During the period : • 1 chapter in a book • Edition of 4 international conferences proceedings • 144 journal articles (including 2 Journal of ACM; 2 J. Comb. Theory Series B; 2 SIAM J. Comp; 1 eLife; 12 Distributed Computing; 6 Algorithmica; 2 SIGACT News; 15 TCS; 3 SIAM J. Discr. Math.) • 148 conference articles (including 1 FOCS; 1 STOC; 12 PODC; 5 ICALP; 3 SODA; 4 WG; 2 STACS; 3 SPAA; 1 INFOCOM; 10 DISC; 1 APPROX; 1 CONCUR) • 17 defended thesis (16 PhD & 1 Habilitation à diriger des recherches) • 10 ongoing PhD thesis + 1 habilitation à diriger des recherches to be defended in july 2017 • 7 articles in wide-audience press + 1 interview on a radio program (written by or about ADG researchers) • 2 consultants at Science Museum + 6 permanents exhibitions and workshops made by team members in Science Museum • Collaborations with at least 6 other disciplines (Biology, Quantum physics, Politics, Sociology, Biophysics, Ethology) • 7 research schools organized or taught into • 1 GdR IM GT leader (GT CoA) • Member in editorial committees of 3 main international journals and in steering committees of 3 main international conferences (leading creator of HALG) • Program committee chair of 9 major international conferences • Program committee members in more than 65 major international conferences • 2 European Grants (FP7 & ERC) + 7 ANR (+ 4 ANRs accepted in 2017) + 3 industrial partners (+ 2 new partners in 2018) • Software realizations : social experiments, open-source libraries, digital museum exhibitions/Fête de la science • More than 30 different courses taught at Master level (more than 20/years) (about 80 hours of lectures video-recorded 78 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes and freely available) • 2 research prizes (1 national + 1 international) • 31 invited talk to international conferences (8 keynotes)

7.2.3 Sélection des produits et des activités de recherche

This section and the next present our selection of 20% of the results obtained by the team listed in Appendix 7.4. Our most striking actions are presented in the next section. √ Distributed computing. In [C24], we designed the first O( ∆polylog∆ + log∗ n)-rounds algorithm that computes a (∆ + 1)-coloring in a n-nodes network with maximum degree ∆, which is currently the fastest known algorithm for this central and well-studied problem. In [C25], we have designed a fully uncoordinated search algorithm using k agents which is surprisingly only ∼ 4 times less efficient than the k-agents fully coordinated search, obtaining thus a ∼ k/4 speed-up over single agent search; furthermore we show that this factor 4 is tight! In [J19], we show how a team of agents of polynomial size is sufficient to collaboratively explore an unknown graph, even under extremely restricted communication capabilities, in time at most proportional to its diameter. In [J10], we introduced a framework to build upon a computational complexity theory for local decision problems, defining classes of problems, and allowing to study the role of randomization and non-determinism in this context. This has led to numerous results from the community (see the survey [S4]), and the team has contributed a lot to this framework [C28, C23, J12, C26] which was the main focus of the ANR project DISPLEXITY. Interestingly, the fundamental study in [J11] opened fruitful applications to runtime verification (see [C14]) by showing in [C22] that systems whose correctness is specified by linear temporal logic (LTL) predicates can be monitored by a collection of distributed monitors. In [C15], we design a rounding schemes which allow unit-tokens load balancing along network edges which simulates a continuous diffusion setting (with divisible tokens) more accurately, based on a better bound obtained by linear-algebraic analysis. In [C13], we show that balancing between silence and transmission, synchronization, and majority-based decisions might be an important ingredient towards understanding collective communication schemes in anonymous and noisy populations. Graph searches & applications. In our article [J22], we show that many problems can be solved greedily for cocomparability graphs using graph searches. In [J23] a common framework unifying the most common graph searches is proposed, allowing to test or to certify a given ordering. Our paper [J7] contains the first application of a new lexicographic search Lexicographic Depth First Search (LDFS). The resulting linear time algorithm solves greedily a problem equivalent to the 2 machine scheduling problem. By combining recent works on lexBFS and local decomposition properties, we provide in [J14] a general method to prove the existence and compute elimination orderings in several important classes of graphs in linear time. For several classes of graphs, we obtain directly bounds on the chromatic number, or fast algorithms for the maximum clique problem or the coloring problem. Our article [J29] provides hints supporting a conjecture on extension of the four-color theorem by giving a necessary and sufficient condition (satisfied by the projective cube of dimension 2k + 1) for a graph of odd-girth 2k + 1 to admit a homomorphism from any K4-minor free graph of odd-girth 2k + 1. Networks : Structure, Algorithms, & Social Science. In [J20], we investigate efficient collaborative filtering strategies for micro-blogging social networks (such as Twitter). Our approach based on game theory allows to exhibit conditions on the metric of topics so that selfish decentralized filtering is efficient. In [J3], we apply the δ-hyperbolicity introduced by Gromov (1987) to propose a new construction of distance and routing labelings. In [J28], we present an original quantitative large scale experiment over Facebook social network which demonstrate the existence of 3 major types of profiles. This work has recieved a large coverage in the press with two articles in Le Monde [P2, P6]. Fault-tolerant distributed systems : Asynchrony, Identities and Registers. Many algorithms rely on the existence of different identities within some given range for each process. During 2012-2017, we have investigated how to overcome these requirements. In [J8, J9], we have determined how many 7.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 79 identities are required to reach a byzantin consensus for various levels of synchronicity. In [C17], we have characterized the space complexity for the fault-tolerant k-agreement problem. In [C8, J18], we propose a wait-free renaming algorithm implementing registers when identities belongs to a wide range; its space complexity is the best currently known. Fault-tolerant k-agreement is known to be impossible to reach in fully asynchronous system. In [J1], we propose the first partially synchronous shared-memory system allowing to reach k-agreement. In [C12], we characterize exactly the weakest fault-detector for resource access problems. In [J17], we introduce a new asynchronous shared-memory model which allows to synchronize correctly independent processes computing together a given function. We could classify precisely the realizability of the tasks based on the expected output for each given input. Biology & Complex Systems. We study in [C16] the impact of the interaction topology on the convergence time of a fundamental class of evolutionary dynamics due to Lotka and Volterra, which is shown to be either polynomial (complete topology) or exponential (some non-complete topologies), and apply these results to the majority and global random consensus problems in distributed computing. As opposed to proteins whose folding process involves global energy minimization, RNA folds “greedily” as it is transcribed. In [C27], we propose a new algorithmic framework for co-transcriptional folding based on recent wet-lab experiments on RNA by Geary et al (Science 2014), and show how it can be programmed to implement a binary counter. In [J27, C21], we introduce the new class of k-laminar graphs to model reads graphs obtained by biologists when sequencing DNA, for which we design algorithms to improve our understanding of the collected data. In [J13], we introduce an algorithmic model to study information sharing within animal groups. We propose a communication algorithm based on confidence sharing and show not only that it competes well with the best possible algorithm, but also that it is minimal, as further reduction in communication would significantly reduce performances. This suggests that confidence sharing might be at play in animal communication. In [C2], we provide the first non-trivial lower bounds for the memory size of probabilistic searchers. Furthermore, we illustrate how to combine these results with experiments on ants’ search to obtain some insight on the memory ants use for this task. In [J2] we design an optimized weighting scheme over CSP instances and improve to 4.419 the upper bound of 3-SAT phase transition obtained by Maneva and Sinclair (2008).

7.2.4 Faits marquants

Optimal ancestry labeling in trees. This problem consists in finding the smallest label for each node in a tree so that one can compute the least common ancestor of any pair of nodes using their labels only. We have finally solved this long standing open problem in [J26], establishing the exact space complexity of such schemes. Graph Theory & Algorithms. Our article [J4] solves a long standing conjecture by exhibiting a non- trivial polynomial-time algorithm to recognize graphs having clique-width at most 3, based on a clever cases exploration. It is already cited more than 115 times. In [J21], we answered negatively to a question raised by Duffus, Sands, Sauer, and Woodrow in 1991 by proving that there are perfect graphs of arbitrarily large clique-chromatic number thus showing that both properties are unrelated. This result was mentioned during McDiarmid’s keynote talk at SODA 2017. These graphs are obtained by repeatedly gluing cliques along cobipartite graphs. A new parameter for Networks. Puzzled by the extreme compactness of existing distance labeling in road networks, we have introduced in [C29] the skeleton dimension and showed how it can be exploited algorithmically to design efficient distance labeling. We show that the skeleton dimension is very small for road network which explains the observed phenomenon at the origin of this work. We believe this parameter is relevant to other contexts. Very large graphs algorithms. Even if computing the diameter of a graph cannot be performed in subquadratic-time in general unless SAT is subexponential, we designed in [J15] an algorithm that computes the diameter of (gigantic) real graphs in a few sweeps (thus in linear time) together with a 80 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes certificate of correctness. This algorithm has been used by [1] to compute the diameter of the Facebook social network. We were able to compute the longest road trips together with the road centers in every continent and country, in spite of the challenging size of the Open Street Map road network (up to 200M edges), see [ web2]. This work was featured on the INS2I website [P4]. ERC DBA : Ethology & Distributed computing. A. Korman obtained an ERC Consolidator Grant Distributed Biological Algorithms in 2015, before leaving our team. Our collaboration is still very active. In [J25], we study the navigational decisions exhibited by Paratrechina longicornis ants as they cooperatively transport a large food item. We find that, to achieve efficient navigation despite partial and even misleading information, these ants employ a locally-blazed trail, which differs in certain respects from the classical notion of an ant trail. Taking the algorithmic perspective, we experimentally and theoretically show that the locally-blazed trail optimally and robustly exploits useful knowledge while avoiding the pitfalls of misleading information. This work was featured in Le Monde [P11]. Temporal entanglement in Quantum physics. In [J16], we display a simple multiparty information- theoretic setting which can be used to identify non-local temporal entanglement effects for a quantum particle (a single photon), undergoing a sequence of partial measurements. We show, in particular, that in a classical setting, one such particle, carrying a single qubit of information between measurements, would need to be simulated by a large number of classical bits (increasing with the number of performed partial measurements of the particle). This work was covered in a broader exposition of temporal entanglement and its consequences in a Wired.com article by G. Musser [P8]. Launch of the conference Highlights of Algorithms (HALG). Pierre Fraigniaud is one of the initiators of the international conference Highlights of Algorithms whose goal is to bring together the best algorithmic papers worldwide every year. He is now part of steering committee. Our lab organized this very first event in June 2016, which was a tremendous success in gathering the algorithmic community for a fast-paced dose of algorithms [ web3]. The next edition will take place in Berlin in June 2017 [ web4]. Theory & Wetlab research school on Molecular Programming. We organized a inter-disciplinary research school on molecular programming at the ÉNS Lyon [ web5] in January 2017 where the 50+ participants not only learned about the theory but also reproduced themselves the wet-lab experiments implementing Turing-computations in DNA molecules and observed the results using atomic-force microscopy. Strong societal impact. Many results by the team have attracted the attention of the general press during 2012-2017 (3 articles in Le Monde [P2, P6, P11]; 1 in Wired [P8]; 1 in InternetActu [P1]; 1 interview in Radio France Internationale [P10]; 1 in Haaretz [P9]) which shows the importance of the societal impact of the questions raised and solved in our team, even among its most theoretical parts. Science mediation. The team is strongly involved in science mediation with a constant presence at the Fêtes de la science to which it has contributed by developing new workshops every year. Two of our team members are also working together with Science museums across the world to propose and develop new exhibitions dedicated to computer science.

7.3 Organisation et vie de l’équipe 7.3.1 Pilotage, animation, organisation Administratively, the team leader makes the connection with the head of the lab. Information circulates using the team mailing list. Regular meetings are organised in order to relay informations or when special

1. Lars Backstrom, Paolo Boldi, Marco Rosa, Johan Ugander, and Sebastiano Vigna. Four degrees of separation. In Proceedings of the 4th Annual ACM Web Science Conference, WebSci’12, pages 33–42, New York, NY, USA, 2012. ACM. 2. https://files.inria.fr/gang/road/ 3. http://2006.highlightsofalgorithms.org/ 4. http://highlightsofalgorithms.org/ 5. https://www.irif.fr/~nschaban/2017-ER02/ 7.3 Organisation et vie de l’équipe 81 matters need to be discussed (about 4 to 8 per year). Many members of the team are involved in the different decision entities of the lab and of the UFR, ensuring that the team awareness on the various important matters taking place. Team members collaborate on a regular basis and are involved in many different projects together building strong bonds between them. Depending on their current project interest, subgroups apply to various grants without central decision process. This ensured until now that every members is part of a grant to cover his own expenses. In the rare cases where resources are missing for some speciﬁc actions, the team leader asks either the lab or other team members to ﬁnance on their own resources when possible. We have an almost-weekly research seminar running, mostly on Graphs (algorithm and structures) and Distributed Computing, covering thus the aspects not covered by the other teams seminars.

7.3.2 Parité In the absence of permanent member recruitments in the team during the evaluation period, we took the highest care in the recruitment of PhD/Post-Doc/ATER of encouraging people of all origins and conditions to enrol in our team. In particular, 4 of our PhD Students are female. The only female permanent member of our team is involved in many decision committees inside the lab. One of our long-term visiting members published during his stay an article [0] on an analysis of the glass celling phenomenon from the algorithmic perspective, explaining the various factors at play in the gender unbalance observed in almost all social networks, and how to counterstrike them, this article was featured in the Gazette de la SMP [P7]. 82 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes Annexe Sélection des produits et des activités de recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes

7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 7.4.1 Journaux / revues 7.4.1.1 Articles scientiﬁques Sélection (20% of 144 articles in international journals published by the team during 2012-2017)

[J1] Marcos K. Aguilera, Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Sam Toueg. “Partial synchrony based on set timeliness”. In : Distributed Computing 25.3 (2012), p. 249–260 (cf. p. 79). [J2] Yacine Boufkhad, Thomas Hugel. “Estimating satisfiability”. In : Discrete Applied Mathematics 160.1-2 (2012), p. 61–80 (cf. p. 79). [J3] Victor Chepoi, Feodor F. Dragan, Bertrand Estellon, Michel Habib, Yann Vaxès, Yang Xiang. “Additive Spanners and Distance and Routing Labeling Schemes for Hyperbolic Graphs”. In : Algorithmica 62.3-4 (2012), p. 713–732 (cf. p. 78). [J4] Derek G. Corneil, Michel Habib, Jean-Marc Lanlignel, Bruce A. Reed, Udi Rotics. “Polynomial-time recognition of clique-width ≤3 graphs”. In : Discrete Applied Mathematics 160.6 (2012), p. 834–865 (cf. p. 79). [J5] Pablo Arrighi, Nicolas Schabanel, Guillaume Theyssier. “Stochastic Cellular Automata: Correlations, Decidability and Simulations.” In : Fundam. Inform. 126.2-3 (2013), p. 121–156. [J6] Djamal Belazzougui, Roman Kolpakov, Mathieu Raffinot. “Various improvements to text fingerprinting.” In : J. Discrete Algorithms 22 (2013), p. 1–18. [J7] Derek G. Corneil, Barnaby Dalton, Michel Habib. “LDFS-Based Certifying Algorithm for the Minimum Path Cover Problem on Cocomparability Graphs.” In : SIAM J. Comput. 42.3 (2013), p. 792–807 (cf. p. 78). [J8] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Rachid Guerraoui, Anne-Marie Kermarrec, Eric Ruppert, Hung Tran-The. “Byzantine agreement with homonyms.” In : Distributed Computing 26.5-6 (2013), p. 321–340 (cf. p. 78). [J9] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Hung Tran-The. “Byzantine agreement with homonyms in synchronous systems.” In : Theor. Comput. Sci. 496 (2013), p. 34–49 (cf. p. 78). [J10] Pierre Fraigniaud, Amos Korman, David Peleg. “Towards a complexity theory for local distributed computing.” In : 60.5 (2013), p. 35 (cf. p. 78). [J11] Pierre Fraigniaud, Sergio Rajsbaum, Corentin Travers. “Locality and checkability in wait-free computing.” In : Distributed Computing 26.4 (2013), p. 223–242 (cf. p. 78). [J12] Pierre Fraigniaud, Mika Göös, Amos Korman, Merav Parter, David Peleg. “Randomized distributed decision.” In : 27.6 (2014), p. 419–434 (cf. p. 78). [J13] Amos Korman, Efrat Greenwald, Ofer Feinerman. “Confidence Sharing: An Economic Strategy for Efficient Information Flows in Animal Groups”. In : 10.10 (2014) (cf. p. 79). [J14] Pierre Aboulker, Pierre Charbit, Nicolas Trotignon, Kristina Vuškovic.´ “Vertex elimination orderings for hereditary graph classes”. In : Discrete Mathematics 338.5 (mai 2015), p. 825–834 (cf. p. 78). [J15] Michele Borassi, Pierluigi Crescenzi, Michel Habib, Walter A. Kosters, Andrea Marino, Frank W. Takes. “Fast diameter and radius BFS-based computation in (weakly connected) real-world graphs: With an application to the six degrees of separation games.” In : Theor. Comput. Sci. 586 (2015), p. 59–80 (cf. p. 79, 89). [J16] Stephen Brierley, Adrian Kosowski, Marcin Markiewicz, Tomasz Paterek, Anna Przysi˛ezna.“Nonclassi- cality of Temporal Correlations”. In : Phys. Rev. Lett. 115 (12 sept. 2015), p. 120404 (cf. p. 80, 92). 7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 83 [J17] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Eli Gafni, Petr Kuznetsov. “Wait-freedom with advice.” In : Distributed Computing 28.1 (2015), p. 3–19 (cf. p. 79). [J18] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Eli Gafni, Sergio Rajsbaum. “Linear space bootstrap communication schemes.” In : Theor. Comput. Sci. 561 (2015), p. 122–133 (cf. p. 79). [J19] Dariusz Dereniowski, Yann Disser, Adrian Kosowski, Dominik Pajak, Przemyslaw Uznanski. “Fast collaborative graph exploration.” In : Inf. Comput. 243 (2015), p. 37–49 (cf. p. 78). [J20] Nidhi Hegde, Laurent Massoulié, Laurent Viennot. “Self-organizing flows in social networks.” In : Theor. Comput. Sci. 584 (2015), p. 3–18 (cf. p. 78). [J21] Pierre Charbit, Irena Penev, Stéphan Thomassé, Nicolas Trotignon. “Perfect graphs of arbitrarily large clique-chromatic number.” In : J. Comb. Theory, Ser. B 116 (2016), p. 456–464 (cf. p. 79). [J22] Derek G. Corneil, Jérémie Dusart, Michel Habib, Ekkehard Köhler. “On the Power of Graph Searching for Cocomparability Graphs.” In : SIAM J. Discrete Math. 30.1 (2016), p. 569–591 (cf. p. 78). [J23] Derek G. Corneil, Jérémie Dusart, Michel Habib, Antoine Mamcarz, Fabien Montgolfier. “A tie-break model for graph search.” In : Discrete Applied Mathematics 199 (2016), p. 89–100 (cf. p. 78). [J24] Laurent Feuilloley, Pierre Fraigniaud. “Survey of Distributed Decision”. In : Bulletin of the EATCS 119 (2016), p. 41–65 (cf. p. 78). [J25] Ehud Fonio, Yael Heyman, Lucas Boczkowski, Aviram Gelblum, Adrian Kosowski, Amos Korman, Ofer Feinerman. “A locally-blazed ant trail achieves efficient collective navigation despite limited information”. In : eLife 5.e20185 (2016) (cf. p. 80, 92). [J26] Pierre Fraigniaud, Amos Korman. “An Optimal Ancestry Labeling Scheme with Applications to XML Trees and Universal Posets.” In : 63.1 (2016), p. 6 (cf. p. 79). [J27] Chloé Vigliotti, Eric Bapteste, Michel Habib, Anthony Herrel, Philippe Lopez. “Structuring genetic and taxonomic diversity in gut microbes of lizards affected by a quick dietary change.” In : Journal of International Society of Microbiota 3.1 (2016) (cf. p. 79). [J28] Irène Bastard, Dominique Cardon, Raphaël Charbey, Jean-Philippe Cointet, Christophe Prieur. “Facebook pour quoi faire ? : Configurations d’activités et structures relationnelles”. In : Sociologie 8.1 (2017), p. 57–118 (cf. p. 78). [J29] Laurent Beaudou, Florent Foucaud, Reza Naserasr. “Homomorphism bounds and edge-colourings of K4-minor-free graphs”. In : J. Comb. Theory, Ser. B 124 (2017), p. 128–164 (cf. p. 78). 7.4.1.2 Articles de synthèse / revues bibliographiques [S1] Heger Arfaoui. “A review of SIROCCO 2012.” In : SIGACT News 44.2 (2013), p. 113–118. [S2] Heger Arfaoui, Pierre Fraigniaud. “What Can Be Computed without Communications?” In : SIGACT News 45.3 (2014), p. 82–104. [S3] Derek G. Corneil, Michel Habib. “Unified View of Graph Searching and LDFS-Based Certifying Algo- rithms”. In : Encyclopedia of Algorithms. 2016, p. 2291–2297. [S4] Laurent Feuilloley, Pierre Fraigniaud. “Survey of Distributed Decision”. In : Bulletin of the EATCS 119 (2016), p. 41–65 (cf. p. 78). [S5] Pierre Fraigniaud. “Locality in Distributed Graph Algorithms”. In : Encyclopedia of Algorithms. 2016, p. 1143–1148.

7.4.1.3 Autres articles (articles publiés dans des revues professionnelles ou techniques, etc.) 7.4.2 Ouvrages 7.4.2.1 Monographies et ouvrages scientiﬁques, éditions critiques, traductions Aucun 84 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes 7.4.2.2 Direction / édition scientiﬁque 7.4.2.3 Chapitres d’ouvrage [Ch1] Irène Bastard, Dominique Cardon, Guilhem Fouetillou, Christophe Prieur, Stéphane Raux. “Travail et travailleurs de la donnée”. In : Big Data – Nouvelles partitions de l’information. Sous la dir. de Lisette CALDERAN, Pascale LAURENT, Hélène LOWINGER et Jacques MILLET. De Boeck & ADBS, 2015. Chap. 8, p. 133–148.

7.4.2.4 Thèses et HDR During 2012-2017, 2 habilitations à diriger des recherches have been or will been defended soon in our team : HDR Amos Korman obtained an HdR on the topic of “Distributed Decision and Distributed Biological Algorithms” in November 2015 [T13]. HDR (to be defended soon) Reza Naserasr will defend his HdR on the topic of “Projective cubes : a coloring point of view” in july 2017 [T18]. During 2012-2017, 16 PhD Thesis have been defended in our team : PhD Hervé Baumann (advisor : Pierre Fraigniaud – Normalien PhD grant) obtained his PhD on Diffusion décentralisée d’information dans les systèmes distribués in September 2012 [T1]. He is now employed in a start-up specialised in targeted marketing. PhD Xavier Koegler (advisors : Olivier Bournez and Pierre Fraigniaud – Normalien PhD Grant) obtained his PhD on Population protocols, games, and large populations in September 2012 [T2]. He is now employed in a start-up specialised in targeted marketing. PhD Pierre Aboulker (advisor : Nicolas Trotignon – Contrat doctoral) obtained his PhD on Excluding slightly more than a cycle in June 2013. He is now a Post-doc at Nice-Sophia-Antipolis. PhD Hung Tran-The (advisors : Carole Delporte-Gallet and Hugues Fauconnier – ANR Shaman PhD grant) obtained his PhD on The consensus problem in Homonymous models in June 2013 [T4]. He is currently a Postdoctoral fellow in Japan. PhD Jérémie Dusart (advisor : Michel Habib – Contrat Doctoral Enseignant) obtained his PhD on Graph Searches with Applications to Cocomparability Graphs in June 2014 [T6]. He was next a postdoctoral fellow at Haifa U. PhD Antoine Mamcarz (advisor : Michel Habib – Contral Doctoral) obtained his PhD on About decompositions of trigraphs and graph searches in June 2014 [T7]. He was next ATER at Orléans U. PhD Heger Arfaoui (advisor : Pierre Fraigniaud – Contrat doctoral enseignant) obtained her PhD on Local Distributed Decision and Verification in July 2014 [T5]. She is now Assistant Professor at Mediterranean Institute of Technology (Tunisia). PhD Stéphane Raux (advisor : Christophe Prieur – Cifre PhD Grant Linkfluence) obtained his PhD on Web communities dynamics in December 2014. He is now R&D ingenier at Oscaro. PhD Jan Volec (advisors : Jean-Sébastien Sereni and Dan Král, Warwick U. – E.R.C. CCOSA PhD Grant with additional grant from the French Embassy in Prague) obtained his PhD on Analytic Methods in Combinatorics in December 2014 [T10]. He is now CRM-ISN fellow at McGill. PhD Dominik Pajak (advisors : Ralf Klasing and Adrian Kosowski) obtained his PhD at U. Bordeaux on Algorithms for Deterministic Parallel Graph Exploration in 2014. He is now at Wroclaw University of Science and Technology. PhD The Dang Huynh (advisors by Laurent Viennot and Fabien Mathieu – Cifre PhD grant with Alcatel-Lucent Bell Labs France) obtained his PhD on Extension of PageRank and application to social networks in June 2015 [T12]. He now works in the industry on related topics, first at Misfit wearables and then Fossil Group. PhD François Durand (advisors : Fabien Mathieu and Sébastien Tixeuil) was hired by Inria Gang under a contract with Alcatel-Lucent Bell Labs France. He obtained his PhD on Towards Less Manipulable 7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 85 Voting Systems in September 2015 [T11]. He is now a Postdoctoral fellow at Caen U. PhD Qiang Sun (advisors : Hao Li (LRI) and Reza Naserasr) obtained his PhD on A contribution to the theory of (signed) graph homomorphism bound and Hamiltonicity (Une contribution à la théorie des graphes (signés) borne d’homomorphisme et hamiltonicité) in May 2016 [T16]. He is now assistant professor at Yangzhou U., Jiangsu, China. PhD Leonardo Linguaglossa (advisors : Laurent Viennot, Fabien Mathieu and Diego Perino, both from Nokia (ex-Bell Labs/Alcatel-Lucent) – Inria PhD grant financed by Alcatel-Lucent) obtained his PhD on Two challenges of Software Networking : Name-based Forwarding and Table Verification in September 2016 [T14]. After a postdoc at Telecom Paris Tech, he is now launching a start-up company. PhD Antoine Mazières (advisors : Christophe Prieur & Jean-Philippe Cointet, sociologue at LISIS) obtained his PhD on Cartographie de l’apprentissage artificiel et de ses algorithmes in October 2016. He is now Post-Doctorate Researcher at Centre Marc Bloch, Berlin. PhD Maria AbiAad (advisors : Reza Nasesasr, Amine El Sahili & Maydoun Mortada, Lebanese U.) obtained her PhD on Hamiltonicity of tournaments in May 2017 at the Mathematics department of the Lebanese University [T17]. We have currently 10 PhD in progress in our team : PhD in progress Alkida Balliu (advisor : Pierre Fraigniaud – PhD grant from Gran Sasso Science Institute, L’Aquila, Italy) started her PhD in September 2014 on Hierarchies Distribuées Locales. PhD in progress Dennis Olivetti (advisor : Pierre Fraigniaud – PhD grant from Gran Sasso Science Institute, L’Aquila, Italy) started his PhD in September 2014 on Calcul distribué sous contrainte de congestion. PhD in progress Simon Collet (advisors : Pierre Fraigniaud and Amos Korman – Contrat Doctoral Enseignant) started his PhD on Game theoretical aspects related to biological processes in October 2015. PhD in progress Laurent Feuilloley (advisor : Pierre Fraigniaud – PhD Grant from ED de Sciences Mathématiques de Paris Centre) started his PhD in September 2015 on Synchronous Distributed Computing. PhD in progress Lucas Hosseini (advisors : Pierre Charbit, Patrice Ossona de Mendez and Jaroslav Nesetril – Contrat Doctoral Enseignant) started his PhD on Limits and Approximations of Structures in September 2014. PhD in progress Lucas Boczkowski (advisors : Amos Korman and Iordanis Kerenidis – Contrat doctoral) started his PhD on Computing with Limited Resources in Uncertain Environments in September 2015. PhD in progress Léo Planche (advisors : Étienne Birmelé (Paris 5) and Fabien de Montgolfier) started his PhD on Classification de collections de graphes in September 2015. PhD in progress Nicolas K. Blanchard (advisor : Nicolas Schabanel – Normalien PhD grant) started his PhD on Dynamic networks algorithms in September 2016. PhD in Progress Finn Völkel (advisors : Christoph Dür and Michel Habib – PhD grant by ED de Sciences Mathématiques de Paris Centre) started his PhD on Efficient graph algorithms in Septem- ber 2016. PhD in progress Mengchuan Zou (advisors : Michel Habib and Adrian Kosowski – Inria PhD grant) started her PhD on Local and Adaptive Algorithms for Combinatorial Problems in Large Networks in September 2016. List of the defended PhD Thesis and Habilitations à diriger des recherches during 2012- 2017 :

[T1] Hervé Baumann. “Diffusion décentralisée d’information dans les systèmes distribués”. Thèse de doct. U. Paris Diderot, sept. 2012 (cf. p. 84). 86 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes [T2] Xavier Koegler. “Population protocols, games, and large populations”. Thèse de doct. U. Paris Diderot, sept. 2012 (cf. p. 84). [T3] Pierre Aboulker. “Excluding slightly more than a cycle”. Thèse de doct. Paris Diderot University, France, 2013. [T4] Hung Tran-The. “Problème du Consensus dans le Modèle Homonyme. (The consensus problem in Homonymous models).” Thèse de doct. Paris Diderot University, France, 2013 (cf. p. 84). [T5] Heger Arfaoui. “Local Distributed Decision and Verification. (Décision et vérification distribuées dans le modèle local).” Thèse de doct. Paris Diderot University, France, 2014 (cf. p. 84). [T6] Jérémie Dusart. “Graph Searches with Applications to Cocomparability Graphs. (Parcours de graphes et applications aux graphes de cocomparabilité).” Thèse de doct. Paris Diderot University, France, 2014 (cf. p. 84). [T7] Antoine Mamcarz. “About decompositions of trigraphs and graph searches”. Thèse de doct. U. Paris Diderot, 2014 (cf. p. 84). [T8] Dominik Pajak. “Algorithms for deterministic parallel graph exploration. (Algorithmes pour l’exploration parallèle d’un graphe déterminé).” Thèse de doct. University of Bordeaux, France, 2014. [T9] Stéphane Raux. “Dynamiques des réseaux sociaux en ligne, recommandations et interactions”. Thèse de doct. U. Paris Diderot, déc. 2014. [T10] Jan Volec. “Analytic Methods in Combinatorics”. Thèse de doct. U. Paris Diderot, déc. 2014 (cf. p. 84). [T11] François Durand. “Vers des modes de scrutin moins manipulables. (Toward Less Manipulable Voting Systems).” Thèse de doct. Paris Diderot University, France, 2015 (cf. p. 85). [T12] The Dang Huynh. “Extension of PageRank and application to social networks. (Extension de PageRank et application aux réseaux sociaux).” Thèse de doct. Pierre et Marie Curie University, Paris, France, 2015 (cf. p. 84). [T13] Amos Korman. Distributed Decision and Distributed Biological Algorithms. Habilitation à diriger des Recherches, U. Paris Diderot, nov. 2015 (cf. p. 84). [T14] Leonardo Linguaglossa. “Two challenges of Software Networking: Name-based Forwarding and Table Verification. (Deux défis des Réseaux Logiciels : Relayage par le Nom et Vérification des Tables).” Thèse de doct. Paris Diderot University, France, 2016 (cf. p. 85). [T15] Antoine Mazières. “Cartographie de l’apprentissage artificiel et de ses algorithmes”. Thèse de doct. U. Paris Diderot, oct. 2016. [T16] Qiang Sun. “A contribution to the theory of (signed) graph homomorphism bound and Hamiltonicity. (Une contribution à la théorie des graphes (signés) borne d’homomorphisme et hamiltonicité).” Thèse de doct. University of Paris-Saclay, France, mai 2016 (cf. p. 85). [T17] Maria AbiAad. “Hamiltonicity of tournaments”. Thèse de doct. Lebanese University, mai 2017 (cf. p. 85). [T18] Reza Naserasr. Projective cubes: a coloring point of view. Habilitation à diriger des Recherches, U. Paris Diderot, juil. 2017 (cf. p. 84).

7.4.3 Colloques / congrès, séminaires de recherche 7.4.3.1 Éditions d’actes de colloques / congrès [Ed1] Ahmed Bouajjani, Hugues Fauconnier, éds. Networked Systems - Third International Conference, NETYS 2015, Agadir, Morocco, May 13-15, 2015, Revised Selected Papers. Springer, 2015. [Ed2] Sajal K. Das, Dilip Krishnaswamy, Santonu Karkar, Amos Korman, Mohan J. Kumar, Marius Portmann, Srikanth Sastry, éds. Proceedings of the 2015 International Conference on Distributed Computing and Networking, ICDCN 2015, Goa, India, January 4-7, 2015. ACM, 2015. [Ed3] Adrian Kosowski, Igor Walukiewicz, éds. Fundamentals of Computation Theory - 20th International Symposium, FCT 2015, Gda´nsk,Poland, August 17-19, 2015, Proceedings. Springer, 2015. [Ed4] Parosh Aziz Abdulla, Carole Delporte-Gallet, éds. Networked Systems - 4th International Conference, NETYS 2016, Marrakech, Morocco, May 18-20, 2016, Revised Selected Papers. Springer, 2016. 7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 87 7.4.3.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès Sélection (20% of 148 articles published by the team in international conference proceedings)

[C1] Olivier Bournez, Pierre Fraigniaud, Xavier Koegler. “Computing with Large Populations Using Interac- tions”. In : 37th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS). T. 7464. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 234–246. [C2] Ofer Feinerman, Amos Korman. “Memory Lower Bounds for Randomized Collaborative Search and Implications for Biology”. In : Distributed Computing - 26th International Symposium, DISC 2012, Salvador, Brazil, October 16-18, 2012. Proceedings. Sous la dir. de Marcos K. AGUILERA. T. 7611. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 61–75 (cf. p. 79). [C3] Ofer Feinerman, Amos Korman, Zvi Lotker, Jean-Sébastien Sereni. “Collaborative search on the plane without communication”. In : ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’12, Funchal, Madeira, Portugal, July 16-18, 2012. Sous la dir. de Darek KOWALSKI et Alessandro PANCONESI. ACM, 2012, p. 77–86. [C4] Michel Habib, Antoine Mamcarz, Fabien Montgolfier. “Algorithms for Some H-Join Decompositions”. In : LATIN 2012: Theoretical Informatics - 10th Latin American Symposium, Arequipa, Peru, April 16-20, 2012. Proceedings. Sous la dir. de David FERNÁNDEZ-BACA. T. 7256. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 446–457. [C5] Heger Arfaoui, Pierre Fraigniaud, Andrzej Pelc. “Local Decision and Verification with Bounded-Size Outputs.” In : Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems - 15th International Symposium, SSS 2013, Osaka, Japan, November 13-16, 2013. Proceedings. T. 8255. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 133–147. [C6] François Baccelli, Fabien Mathieu, Ilkka Norros, Rémi Varloot. “Can P2P networks be super-scalable?” In : Proceedings of the IEEE INFOCOM 2013, Turin, Italy, April 14-19, 2013. IEEE, 2013, p. 1753–1761. [C7] Djamal Belazzougui, Adeline Pierrot, Mathieu Raffinot, Stéphane Vialette. “Single and Multiple Consecu- tive Permutation Motif Search.” In : Algorithms and Computation - 24th International Symposium, ISAAC 2013, Hong Kong, China, December 16-18, 2013, Proceedings. T. 8283. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 66–77. [C8] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Eli Gafni, Leslie Lamport. “Adaptive Register Allocation with a Linear Number of Registers.” In : Distributed Computing - 27th International Symposium, DISC 2013, Jerusalem, Israel, October 14-18, 2013. Proceedings. T. 8205. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 269–283 (cf. p. 79). [C9] Dariusz Dereniowski, Yann Disser, Adrian Kosowski, Dominik Pajak, Przemyslaw Uznanski. “Fast Col- laborative Graph Exploration.” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Col- loquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part II. T. 7966. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 520–532. [C10] Pierre Fraigniaud, Magnús M. Halldórsson, Boaz Patt-Shamir, Dror Rawitz, Adi Rosén. “Shrinking Maxima, Decreasing Costs: New Online Packing and Covering Problems.” In : Approximation, Random- ization, and Combinatorial Optimization. Algorithms and Techniques - 16th International Workshop, APPROX 2013, and 17th International Workshop, RANDOM 2013, Berkeley, CA, USA, August 21-23, 2013. Proceedings. T. 8096. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 158–172. [C11] Adrian Kosowski. “A Time-Space Trade-off for Undirected Connectivity.” In : Proceedings of the Twenty- Fourth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2013, New Orleans, Louisiana, USA, January 6-8, 2013. SIAM, 2013, p. 1873–1883. [C12] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Michel Raynal. “Fair Synchronization in the Presence of Process Crashes and its Weakest Failure Detector.” In : 33rd IEEE International Symposium on Reliable Distributed Systems, SRDS 2014, Nara, Japan, October 6-9, 2014. IEEE Computer Society, 2014, p. 161– 170 (cf. p. 79). [C13] Ofer Feinerman, Bernhard Haeupler, Amos Korman. “Breathe before speaking: efficient information dissemination despite noisy, limited and anonymous communication”. In : ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’14, Paris, France, July 15-18, 2014. Sous la dir. de Magnús M. HALLDÓRSSON et Shlomi DOLEV. ACM, 2014, p. 114–123 (cf. p. 78). 88 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes [C14] Pierre Fraigniaud, Sergio Rajsbaum, Corentin Travers. “On the Number of Opinions Needed for Fault- Tolerant Run-Time Monitoring in Distributed Systems.” In : Runtime Verification - 5th International Conference, RV 2014, Toronto, ON, Canada, September 22-25, 2014. Proceedings. T. 8734. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 92–107 (cf. p. 78). [C15] Petra Berenbrink, Ralf Klasing, Adrian Kosowski, Frederik Mallmann-Trenn, Przemyslaw Uznanski. “Improved Analysis of Deterministic Load-Balancing Schemes.” In : Proceedings of the 2015 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC 2015, Donostia-San Sebastián, Spain, July 21 - 23, 2015. ACM, 2015, p. 301–310 (cf. p. 78). [C16] Jurek Czyzowicz, Leszek Gasieniec, Adrian Kosowski, Evangelos Kranakis, Paul G. Spirakis, Przemyslaw Uznanski. “On Convergence and Threshold Properties of Discrete Lotka-Volterra Population Protocols.” In : Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium, ICALP 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015, Proceedings, Part I. T. 9134. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 393–405 (cf. p. 79). [C17] Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, Petr Kuznetsov, Eric Ruppert. “On the Space Complexity of Set Agreement?” In : Proceedings of the 2015 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC 2015, Donostia-San Sebastián, Spain, July 21 - 23, 2015. ACM, 2015, p. 271–280 (cf. p. 79). [C18] Laurent Feuilloley, Pierre Fraigniaud. “Randomized Local Network Computing.” In : Proceedings of the 27th ACM on Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures, SPAA 2015, Portland, OR, USA, June 13-15, 2015. ACM, 2015, p. 340–349. [C19] Laurent Feuilloley, Juho Hirvonen, Jukka Suomela. “Locally Optimal Load Balancing.” In : Distributed Computing - 29th International Symposium, DISC 2015, Tokyo, Japan, October 7-9, 2015, Proceedings. T. 9363. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 544–558. [C20] Xavier Goaoc, Alfredo Hubard, Rémi Joannis de Verclos, Jean-Sébastien Sereni, Jan Volec. “Limits of Order Types.” In : 31st International Symposium on Computational Geometry, SoCG 2015, June 22-25, 2015, Eindhoven, The Netherlands. T. 34. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 300–314. [C21] Etienne Birmelé, Fabien Montgolfier, Léo Planche. “Minimum Eccentricity Shortest Path Problem: An Approximation Algorithm and Relation with the k-Laminarity Problem.” In : Combinatorial Optimization and Applications - 10th International Conference, COCOA 2016, Hong Kong, China, December 16-18, 2016, Proceedings. T. 10043. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 216–229 (cf. p. 79). [C22] Borzoo Bonakdarpour, Pierre Fraigniaud, Sergio Rajsbaum, David A. Rosenblueth, Corentin Travers. “Decentralized Asynchronous Crash-Resilient Runtime Verification.” In : 27th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2016, August 23-26, 2016, Québec City, Canada. T. 59. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 16:1–16:15 (cf. p. 78). [C23] Laurent Feuilloley, Pierre Fraigniaud, Juho Hirvonen. “A Hierarchy of Local Decision.” In : 43rd Interna- tional Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2016, July 11-15, 2016, Rome, Italy. T. 55. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 118:1–118:15 (cf. p. 78). [C24] Pierre Fraigniaud, Marc Heinrich, Adrian Kosowski. “Local Conflict Coloring”. In : IEEE 57th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS). 2016, p. 625–634 (cf. p. 78). [C25] Pierre Fraigniaud, Amos Korman, Yoav Rodeh. “Parallel exhaustive search without coordination”. In : STOC. ACM, juin 2016, p. 312–323 (cf. p. 78). [C26] Pierre Fraigniaud, Ivan Rapaport, Ville Salo, Ioan Todinca. “Distributed Testing of Excluded Subgraphs.” In : Distributed Computing - 30th International Symposium, DISC 2016, Paris, France, September 27-29, 2016. Proceedings. T. 9888. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 342–356 (cf. p. 78). [C27] Cody W. Geary, Pierre-Etienne Meunier, Nicolas Schabanel, Shinnosuke Seki. “Programming Biomolecules That Fold Greedily During Transcription.” In : 41st International Symposium on Mathemat- ical Foundations of Computer Science, MFCS 2016, August 22-26, 2016 - Kraków, Poland. T. 58. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 43:1–43:14 (cf. p. 79). [C28] Alkida Balliu, Gianlorenzo D’Angelo, Pierre Fraigniaud, Dennis Olivetti. “What Can Be Verified Lo- cally?” In : 34th Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS). 2017, 8:1–8:13 (cf. p. 78). 7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 89 [C29] Adrian Kosowski, Laurent Viennot. “Beyond Highway Dimension: Small Distance Labels Using Tree Skeletons”. In : Proceedings of the Nineteenth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2017, Barcelone, Spain, January 20-22, 2017. Sous la dir. de Philip N. KLEIN. SIAM, 2017 (cf. p. 79).

7.4.3.3 Autres produits présentés dans des colloques / congrès et des séminaires de recherche Sans objet

7.4.4 Développements instrumentaux et méthodologiques 7.4.4.1 Prototypes et démonstrateurs Router Prototyping The work of Leonardo Linguaglossa with Alcatel-Lucent on ICN forwarding has led to the construction of an ICN router prototype called Caesar. Road trips We have a demo of our BigGraphTools library running on the website [ web6]. It displays the radius and diameter computed for various road networks (up to 200M edges), and that of the twitter follower graph gathered by the Inria team DIANA (23G edges) [ web7].

7.4.4.2 Plateformes et observatoires Sans objet

7.4.4.3 Autres Sans objet

7.4.5 Produits et outils informatiques 7.4.5.1 Logiciels Voting Systems – Svvamp The PhD thesis work of François Durand has led to the development of a Python package dedicated to the study of voting systems with an emphasis on manipulation analysis. This software is distributed under GPL license. It is available at [ web8]. It is now maintained by François Durand since he has moved to Paris Dauphine University. Library : BigGraphTools Laurent Viennot has initiated the development of an Ocaml library for manipulating big graphs. It is distributed under LGPL license at [ web9]. It implements the recent algorithms developed in the team for diameter and radius computation ([10] and [J15]). In the future, we plan to develop this library towards tools for efﬁcient graph queries based on the expertise of the team on compact data structures and distributed management of such structures. We collaborate with Inria COATI team to identify interactions with their BigGrph project and possibly share efforts.

7.4.5.2 Bases de données / cohortes Buenos-Aires (1620-1840) Together with Zacarias Moutoukias, (historien, U. Paris Diderot), Christophe Prieur made freely available a database recording the web of wedding acts in Buenos Aires for the time period 1620-1840 (14.000 records). The website is now located at Telecom Paris Techs [ web11].

6. http://gang.inria.fr/road/ 7. http://www-sop.inria.fr/members/Arnaud.Legout/Projects/sotweet.html 8. https://svvamp.readthedocs.org 9. http://gang.inria.fr/big-graph-tools/ 10. Pilu Crescenzi, Roberto Grossi, Michel Habib, Leonardo Lanzi, and Andrea Marino. On computing the diameter of real-world undirected graphs. Theor. Comput. Sci., 514 :84–95, 2013. 11. https://buenosaires.telecom-paristech.fr/ 90 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes 7.4.5.3 Corpus Sans objet

7.4.5.4 Outils présentés dans le cadre de compétitions de solveurs Aucun

7.4.5.5 Outils d’aide à la décision Aucun

7.4.5.6 Autres Ranking algorithms integration The ranking algorithms developed by The-Dang Huynh during his PhD have been used by Alcatel-Lucent for the Reveal EU project (Social Media Veriﬁcation). The algorithms are planned to be used for Alcatel-Lucent internal communication (WeBrowse project). Tools for Biology Our collaboration with AIRE group on evolutionary biology (UPMC) has also an impact in helping biologists in the development of their tools for manipulating large graphs resulting from DNA and protein comparisons.

7.4.6 Brevets, licences et déclarations d’invention Sans objet

7.4.7 Rapports d’expertises techniques, produits des instances de normalisation Sans objet

7.4.8 Produits des activités didactiques 7.4.8.1 Ouvrages Aucun

7.4.8.2 E-learning, moocs, cours multimedia, etc. Lectures online Nicolas Schabanel records and makes available all his M2 lectures (and some M1 courses) (∼24h/year). These high quality videos are public and freely available on [ web12] and have received more than 18.000 views.

7.4.8.3 Enseignement au niveau Master 2012–2016 Pierre Charbit, Algorithmique de Graphes, 12h, Master Parisien de Recherche en Informa- tique (MPRI). 2012–2016 Pierre Charbit, Programmation, 60h, M2Pro PISE, Université Paris Diderot, France 2012–2015 Carole Delporte and Hugues Fauconnier, Algorithmique distribuée avec mémoire partagée, 6h–12h, Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI). 2014, 2015 Carole Delporte, Cours et TP Protocoles des services internet, 44h, M2, Univ. Paris Diderot 2014, 2015 Carole Delporte, Cours Algorithme réparti, 33h, M2, Univ. Paris Diderot 2012, 2013 Carole Delporte, Distributed programming, 33h, Univ. Paris Diderot; 2014, 2015 Carole Delporte and Hugues Fauconnier, Protocoles Réseaux, 72h, M1, Université Paris Diderot 2012, 2013 Hugues Fauconnier, Internet Protocols and Distributed algorithms, 44h, Univ. Paris Diderot. 2012, 2013 Hugues Fauconnier, Distributed algorithms, 33h, Univ. Paris Diderot. 2014, 2015 Hugues Fauconnier, Cours programmation répartie, 33h, M2, Univ. Paris Diderot

12. http://www.dailymotion.fr/NicolasSchabanel 7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 91 2012–2017 Pierre Fraigniaud (also Adrian Kosowski), Algorithmique distribuée pour les réseaux, 24h, Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI). 2012–2017 Pierre Fraigniaud, Algorithmique avancée, 24h, Ecole Centrale. 2015–2017 Pierre Fraigniaud, Algorithmique parallèle et distribuée, 24h, Ecole Centrale. 2014–2016 Adrian Kosowski, Randomization in Computer Science : Games, Networks, Epidemic and Evolutionary Algorithms, 24h, M1, École Polytechnique 2012, 2014 Michel Habib, Search Engines, 50h, M2, Univ. Paris Diderot; 2014, 2016 Michel Habib, Algorithmique avancée, 24h, M1, Univ. Paris Diderot 2014, 2013 Michel Habib, Mobilité, 33h, M2, Univ. Paris Diderot 2014, 2017 Michel Habib, Méthodes et algorithmes pour l’accès à l’information numérique, 25h, M2, Univ. Paris Diderot 2012–2015 Michel Habib, Algorithmique de graphes, 12h, Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI). 2014, 2015 Adrian Kosowski, Communication and Routing, 4.5h, M1, ENSEIRB-MATMECA 2015 Zvi Lotker, Mathematics and Algorithms of Social Networks, 20h, M2+, IHP. 2012, 2013 Fabien de Montgolfier, Peer-to-Peer theory and application, M2, University of Marne-la- Vallée 2014–2017 Fabien de Montgolfier, Algorithmique avancée (bio-informatique), 26h, M1, Univ Paris Diderot 2015 Fabien de Montgolfier and Michel Habib, Grand Réseaux d’Interaction, 44h, M2, Univ Paris Diderot 2012–17 Nicolas Schabanel, Algorithmes randomisés & Structures aléatoires, 15h/an (2012–15) 35h/an (2015–17), M1, Univ. Paris Diderot. 2012, 2014, 2016 Nicolas Schabanel, Algorithmes d’approximation & Bio-algorithmes, 24h/an, M2, MPRI, Univ. Paris Diderot. 2015 Nicolas Schabanel, Programmation bio-moléculaire, 3h, M2-PhD, Journées de Géométrie Algorith- mique. 2012–2013 Laurent Viennot, Structures de données distribuées et routage, 12h, Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI). 2014 Laurent Viennot, Système, réseau et Internet, 15h, M1, Univ. Paris Diderot

7.4.8.4 Ecoles thématiques 2017 Nicolas Schabanel (chair). École de Recherche Interdisciplinaire Biologie-Chimie-Informatique- Physique, ÉNS Lyon, 2017 (1 week). Molecular Programming : Theory & Wet-lab Nanoscale Computation. Organization and Projects. 2017 Pierre Fraigniaud. École de Printemps d’Informatique Théorique (EPIT) on distributed computing, Ile de Porquerolles 14-19 mai 2017, cours Calcul distribué local. 2017 Reza Naserasr. CIMPA Research School (Graph Theory), Beirut (Lebanon), 13 - 22 February 2017. cours The relation between minor and coloring of graphs and signed graphs. 2016 Michel Habib, Summer school on networks (Biology), Evolunet, Roscoff, juillet 2016. 2015 Nicolas Schabanel (chair). École de Recherche Interdisciplinaire Informatique-Physique, ÉNS Lyon, 2015 (1 week). Big Data. Organization and Lectures on Streaming Algorithms. 2015 Research school organized by ANR DISPLEXITY [ web13], Arcachon, Sep. 2015. Organizers : Carole Delporte-Gallet, Hugues Fauconnier, David Ilcinkas and Achour Mostefaoui. 48 participants (including 24 PhD students) 2014 Adrian Kosowski, Distributed Computing with Mobile Agents : Exploration, Rendez-vous, and related problems, 12h, M2, IX Summer School on Discrete Mathematics in South America, Valparaiso, Chile.

13. https://www.irif.fr/~displexity/Site/Arcachon.html 92 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes 2012 Nicolas Schabanel. École de Printemps d’Informatique Théorique (EPIT) on Randomized Algo- rithms, Ile de Ré. Proving the PCP Theorem. Lectures (3h).

7.4.9 Produits destinés au grand public 7.4.9.1 Émissions radio, TV, presse écrite Le Monde & InternetActu Three articles featured the work led in the ANR Algopol : two in Le Monde (Dec. 2013 and Apr. 2015) [P2, P6] and one in InternetActu.com [P1]. Haaretz & Le Monde Two articles centered around [J25] appeared on the Israeli daily newspaper “Haaretz” in Dec. 2016 [P9] and in Le Monde in Jan. 2017 [P11]. Science&Vie & INS2I Our work on the diameter of road networks is the subject of a Sciences & Vie online article [ web14] [P5] and is featured on the INS2I website [P4]. Wired.com Our work [J16] was covered in a broader exposition of temporal entanglement and its consequences in a Wired.com article by G. Musser [P8]. Radio France International Nicolas Schabanel has been interviewed by RFI during the program "Au- tour de la question" dedicated to Jean-Daniel Boissonnat on April 20, 2017 [P10].

[P1] Irène Bastard, Dominique Cardon, Guilhem Fouetillou, Christophe Prieur, Stéphane Raux. “Travail et travailleurs de la donnée”. In : internetActu.net (13 Dec. 2013) (cf. p. 80, 92). [P2] David Larousserie. “La recherche compte sur les internautes pour comprendre Facebook”. In : Le Monde (déc. 2013) (cf. p. 78, 80, 92). [P3] FSMP. Le plafond de verre expliqué par les mathématiques. Espace Grand Public. 2015. [P4] Michel Habib, Laurent Viennot. “Calculer le diamètre du réseau routier mondial”. In : Actualités scien- tiﬁques de l’INS2I (2015) (cf. p. 80, 92). [P5] Roman Ikonicoff. “Organisez les plus incroyables voyages en voiture autour de la planète grâce aux mathématiques”. In : Science & Vie (déc. 2015) (cf. p. 92). [P6] David Larousserie. “Une étude révèle les trois grands proﬁls d’utilisateurs sur Facebook”. In : Le Monde (17 april 2015) (cf. p. 78, 80, 92). [P7] Alice Jacquet. “Le plafond de verre expliqué par les mathématiques”. In : Gazette de la SMP 148 (2016), p. 51–53 (cf. p. 81). [P8] George Musser. “Quantum Links in Time and Space May Form the Universe’s Foundation”. In : Wired.com (jan. 2016) (cf. p. 80, 92). [P9] Ido Efrati. “Researchers have discovered an unique navigation mechanism that assists the ants in common transportation”. In : Haaretz (2016.12.09) (cf. p. 80, 92). [P10] Radio France Internationale. Interview of N. Schabanel. "Autour de la question" dedicated to Jean-Daniel Boissonnat. Avr. 2017 (cf. p. 80, 92). [P11] Nathaniel Herzberg. “Les fourmis, génies de l’orientation”. In : Le Monde (2017.01.30) (cf. p. 80, 92).

7.4.9.2 Produits de vulgarisation : articles, interviews, éditions, vidéos, etc. Articles and Video. Nicolas Schabanel has published a series of 3 articles [M5, M3, M4] on the proof of the PCP theorem in Tangente, Hors série n◦55 “Les démonstrations”. Laurent Viennot has written a paper on telecommunication history [M1] and was scientiﬁc advisor for the realization of the movie Les réseaux de communications, presenting this ﬁeld at Inria Paris Center in 2015 [ web15] (also featured directly from Inria Paris website [ web16]).

[M1] Laurent Viennot. “Une brève histoire des réseaux de télécommunications”. In : Interstices (2014) (cf. p. 92).

14. https://www.science-et-vie.com/galerie/organisez-les-plus-incroyables-voyages-en-voiture-autour-de-la-planete-grace-aux-mathematiques-6440 15. https://www.youtube.com/watch?v=5AVY6E-7yCc 16. https://www.inria.fr/centre/paris 7.4 Produits de la recherche de l’équipe Algorithmes Distribués et Graphes 93

[M2] Inria Paris. Les réseaux de communications. InriaChannel: https://www.youtube.com/watch?v= 5AVY6E-7yCc. Laurent Viennot (scientiﬁc advisor). Mar. 2015.

[M3] Nicolas Schabanel. “Le “petit” théorème PCP”. In : Tangente, Hors série n ◦55 (Les démonstrations) (2016), p. 148–151 (cf. p. 92).

[M4] Nicolas Schabanel. “Réduire la taille d’une preuve”. In : Tangente, Hors série n ◦55 (Les démonstrations) (2016), p. 152–155 (cf. p. 92).

[M5] Nicolas Schabanel. “Vériﬁer une preuve en n’en lisant que quelques lettres !” In : Tangente, Hors série n ◦55 (Les démonstrations) (2016), p. 144–147 (cf. p. 92).

Animations. 2014 Laurent Viennot has animated a workshop in Pouchet primary school (in Paris) about some fundamental notions behind computer science, 30h. 2012 & 2013 Nicolas Schabanel, Introduction à l’algorithmique, 18h, ISN, Académie Paris Versailles.

7.4.9.3 Produits de médiation scientiﬁque Fête de la Science Nicolas Schabanel has designed and produced several original workshops for the Fête de la Science at U. Paris Diderot : one on routing algorithms, one on self-assembly, and one on real-time Escher transformation. Musée des Sciences du Chili Nicolas Schabanel has designed and realised several science projects, workshops and exhibition in collaboration with the Chilean Science Museum Mirador (MIM) which are now part of their permanent exhibitions. Palais de la Découverte Laurent Viennot is commissaire scientiﬁque for the permanent exposition on “Informatique et sciences du numérique” at Palais de la découverte in Paris (opening in October 2017).

7.4.9.4 Débats science et société Aucun

7.4.10 Autres produits propres à une discipline 7.4.10.1 Créations artistiques théorisées Escherisation Nicolas Schabanel has developed and realised an interactive art&science exhibition on Escher Droste transformation in real-time. It is part of the permanent exhibition of the Chilean Museum of Science and was used in many occasions for science events in France (Science en fête, nuit de la science, etc.).

7.4.10.2 Mises en scènes Aucune

7.4.10.3 Films [F1] Inria Paris. Les réseaux de communications. InriaChannel: https://www.youtube.com/watch?v= 5AVY6E-7yCc. Laurent Viennot (scientiﬁc advisor). Mar. 2015.

7.4.10.4 Autres Sans objet 94 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 7.5.1 Activités éditoriales 7.5.1.1 Participation à des comités éditoriaux (revues, collections) Distributed Computing (DC) Pierre Fraigniaud est membre du comité d’édition de la revue depuis mars 2008. [ web17] Theory of Computing Systems (TOCS) Pierre Fraigniaud est membre du comité d’édition de la revue depuis janvier 2003. [ web18] Fundamenta Informaticae (FI) Pierre Fraigniaud est membre du comité d’édition de la revue depuis septembre 2009. [ web19] Guest editor Adrian Kosowski was Guest Editor for three journals : Theoretical Computer Science, DMTCS, and Computing and Informatics.

7.5.1.2 Direction de collections et de séries 7.5.1.3 Participation à des comités de pilotage de conférences PODC Pierre Fraigniaud est membre du comité de pilotage de PODC (ACM Symposium on Principles of Distributed Computing), de 2010 à 2013, et réélu récemment pour la période 2015-2018. HALG Pierre Fraigniaud est membre du comité de pilotage de d’HALG (Highlights of Algorithms), depuis 2015. SPAA Pierre Fraigniaud est membre du comité de pilotage de SPAA (ACM Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures), depuis septembre 2002.

7.5.1.4 Présidences de comités de programme de conférences IPDPS 2017 the 31st IEEE International Parallel & Distributed Processing Symposium (IPDPS), Or- lando, Florida, USA, May 29 - June 2, 2017. ipdps.org/. (Pierre Fraigniaud – Track Algorithms PC chair) NETYS 2016 the 4th International Conference on Networked Systems, Morocco, May 18-20, 2016. (Carole Delporte – PC Co-chair) ICDCN 2015 The 16th ACM International Conference on Distributed Computing and Networks, India, January 2015 (Amos Korman was PC co-chair for distributed computing track). FCT 2015 20th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory, Poland, August 2015 (Adrian Kosowski was PC co-chair). NETYS 2015 The International Conference on Networked Systems, Marocco, May 2015 (Hugues Fauconnier was PC co-chair). ICALP 2014 41st International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (Pierre Frai- gniaud was chair of Track C). BDA 2014 2nd Workshop on Biological Distributed Algorithms, USA, October 11-12, 2014 (Amos Korman was a PC co-chair). GRASTA 2014 6th Workshop on Graph Searching, Theory and Applications, Corsica, March/April 2014 (Pierre Fraigniaud was a PC co-chair). BDA 2013 1st Workshop on Biological Distributed Algorithms, Israel, October 14, 2013 (Amos Korman was a PC co-chair).

7.5.1.5 Participation à des comités de programme de conférences ICALP 2017 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP) will take place in Warsaw (Poland) on 10–14 July 2017. (Adrian Kosowski and Amos Korman – PC

17. http://www.springer.com/computer/communications/journal/446 18. http://www.springer.com/computer/foundations/journal/224 19. http://fi.mimuw.edu.pl/index.php/FI 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 95 members) SPAA 2017 29th ACM Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures, Washington D.C., USA, July 24 - 26, 2017 (Pierre Fraigniaud – PC member) DISC 2017 31st International Symposium on Distributed Computing, October 16–20, 2017, Vienna, Austria. (Pierre Fraigniaud – PC member) WWW 2017 26th World Wide Web Conference WWW, Social Networks and Graph Analysis track, Perth, Western Australia, April 3-7, 2017. (Pierre Fraigniaud – PC member) IPDPS 2017 31th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium, May 2017, Floride USA. (Carole Delporte– PC member) ICDCN 2017 18th International Conference on Distributed Computing and Networking, Jan 2017, India (Carole Delporte – PC member) PODC 2017 36th ACM SIGACT-SIGOPS Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC 2017), July 2017, USA (Carole Delporte– PC members) IPMCCC 2017 IPM Combinatorics and Computing Conference 2017, IPM Tehran-Iran. May 16-18, 2017 (Reza Naserasr – Scientiﬁc committee member) CALDAM 2017 Conference on Algorithms and Discrete Applied Mathematics, K K Birla Goa Campus, Goa, India, February 13 to 18, 2017 (Reza Naserasr – PC member) NETYS 2016 4th International Conference on Networked Systems, Rabat, Marocco, May 2016 (Hugues Fauconnier – PC member) PODC 2016 35th ACM SIGACT-SIGOPS Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC 2016), July 25-28, 2016, Chicago, Illinois, USA (Hugues Fauconnier and Adrian Kosowski – PC members) ICDCN 2016 17th International Conference on Distributed Computing and Networking, Jan 2016, Singapore (Carole Delporte – PC member) ICDCS 2016 36th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems, Jun 2016, Nara, Japan (Carole Delporte – PC member) DISC 2016 30th International Symposium on Distributed Computing, Paris, France, Sep 2016. (Carole Delporte – PC member) OPODIS 2016 20th International Conference on Principles of Distributed Systems, 13-16 December 2016, Madrid, Spain (Carole Delporte and Pierre Fraigniaud – PC members) ALGOSENSORS 2016 12th International Symposium on Algorithms and Experiments for Wireless Sensor Networks, Aug 2016, Aarhus, Denmark (Pierre Fraigniaud and Adrian Kosowski – PC members) WWW 2016 25th International World Wide Web Conference, April 2016, Montreal, Canada. (Pierre Fraigniaud – PC member) ESA 2016 24Th European Symposium on Algorithms, Aug 2016, Aarhus, Denmark (Pierre Fraigniaud – PC member) IPDPS 2016 30th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium, May 2016, Chi- cago, IL, USA. (Pierre Fraigniaud – PC member) SIROCCO 2016 23rd International Colloquium on Structural Information and Communication Com- plexity, July 2016, Helsinki, Finland. (Pierre Fraigniaud – PC member) FUN 2016 8th International Conference on Fun with Algorithms, La Maddalena, Maddalena Islands, Italy, June 2016. (Pierre Fraigniaud – PC member) Algotel 2016 18ème Rencontres Francophones sur les Aspects Algorithmiques de Télécommunications, France, June 2016 (Laurent Viennot – PC member). ICALP 2015 42nd Int. Colloquium on Automata, Languages and Programming, Japan, July 2015 (Pierre Fraigniaud – PC member of track C). STACS 2015 32nd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, München, Germany, March 2015 (Nicolas Schabanel – PC member). 96 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes PODC 2015 34th ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, Spain, July 2015 (Amos Korman – PC member). SPAA 2015 27th ACM Symposium on Parallelism in Algorithms and Architectures, USA, June 2015 (Pierre Fraigniaud – PC member). WWW 2015 24th World Wide Web Conference, Italy, May 2015 (Pierre Fraigniaud – PC Member of Social Networks and Graph Analysis track). DISC 2015 29th Symposium on Distributed Computing, Japan, October 2015 (Amos Korman and Pierre Fraigniaud – PC members). IPDPS 2015 29th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium, India, May 2015 (Pierre Fraigniaud – PC member). MFCS 2015 40th Int. Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science, Italy, August 2015 (Pierre Fraigniaud – PC member). CIAC 2015 8th Int. Conference on Algorithms and Complexity, France, May 2015, (Pierre Fraigniaud – PC member). EUROPAR 2015 21st European Conference on Parallel Computing, Austria, August 2015 (Pierre Fraigniaud – PC member). SIROCCO 2015 22th Colloquium on Structural Information and Communication Complexity, Spain, July 2015 (Adrian Kosowski and Pierre Fraigniaud – PC members). SSS 2015 International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems, Canada, August 2015 (Adrian Kosowski – PC member). NETYS 2015 The International Conference on Networked Systems, Marocco, May 2015 (Carole Del- porte – PC member). Algotel 2015 17eme Rencontres Francophones sur les Aspects Algorithmiques de Télécommunications, France, June 2015 (Carole Delporte – PC member). SEA 2015 14th Int. Symposium on Experimental Algorithms, Paris, France, June 2015 (Nicolas Schaba- nel – PC member). ICDCN 2015 The 16th ACM International Conference on Distributed Computing and Networks, India, January 2015 (Carole Delporte – PC member). LATIN 2014 42nd Int. Latin American Theoretical INformatics Symposium, Montevideo, Uruguay, March 2014 (Nicolas Schabanel – PC member). WWW 2014 23rd World Wide Web Conference, Social Networks and Graph Analysis track, Seoul, Korea, April 2014 (Pierre Fraigniaud – PC member). IPDPS 2014 28th IEEE Symposium on Parallel and Distributed Processing, Phoenix, Arizona, May 2014 (Pierre Fraigniaud – PC member). ICDCN 2014 15th International Conference on Distributed Computing and Networking, Coimbatore, India, January 2014 (Pierre Fraigniaud – PC member). OPODIS 2014 18th International Conference on Principles of Distributed Systems, December 2014, Cortina d’Ampezzo, Italy (Pierre Fraigniaud – PC member). FUN 2014 7th Int.conference on Fun with Algorithms, July 2014, Lipari Island, Sicily, Italy (Pierre Fraigniaud – PC member). MFCS 2014 39th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (Michel Habib – PC member). OPODIS 2014 The 18th International Conference on Principles of Distributed Systems, Italy, Dec 2014 (Carole Delporte, Hugues Fauconnier, Pierre Fraigniaud – PC members) NETYS 2014 The International Conference on Networked Systems, Marocco, May 2014 (Carole Del- porte, Hugues Fauconnier – PC members). DISC 2013 27th Symposium on Distributed Computing, Jerusalem, Israel, October 2013 (Pierre Frai- gniaud – PC member). IPDPS 2013 27th Symposium on Parallel and Distributed Processing, Cambridge, MA, USA, May 2013 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 97 (Pierre Fraigniaud – PC member). PODS 2013 32nd ACM Symposium on Principles of Database Systems, New York, June 2013 (Pierre Fraigniaud – member of external review committee). SSS 2013 15th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems, Osaka, Japan, November 2013 (Pierre Fraigniaud – PC member). PODC 2013 32nd Annual ACM SIGACT-SIGOPS Symposium on Principles of Distributed Computing (Carole Delporte-Gallet, Amos Korman – PC members). ICALP 2013 40th International Colloquium on Automata, Languages and Programming (Pierre Frai- gniaud and Amos Korman – PC members). ICDCN 2013 The 15th ACM International Conference on Distributed Computing and Networks, Mum- bai, India, January 2013 (Hugues Fauconnier, Pierre Fraigniaud – PC member). IWOCA 2013 The 24th International Workshop on Combinatorial Algorithms Univ. Rouen, June 2013 (Michel Habib – PC member). NETYS 2013 The International Conference on Networked Systems, Marocco, May 2013 (Carole Del- porte, Hugues Fauconnier – PC members). PODC 2012 32nd Annual ACM SIGACT-SIGOPS Symposium on Principles of Distributed Computing, Madeira, Portugal, July 2012 (Carole Delporte-Gallet – PC member). ICALP 2012 39th Int. Colloquium on Automata, Languages and Programming (Track C), July 2012, Warwick, UK (Pierre Fraigniaud – PC member). ICDCS 2012 32nd IEEE Conference on Distributed Computing Systems, Macau, China, June 2012 (Pierre Fraigniaud – PC member). SSS 2012 14th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems, Toronto, Canada, October 2012 (Pierre Fraigniaud – PC member). ALGOSENSOR 2012 8th Symposium on Algorithms for Sensor Systems, Wireless Ad Hoc Networks and Autonomous Mobile Entities, September 2012, Ljubljana, Slovenia (Pierre Fraigniaud – PC member). SEA 2012 11th Int. Symposium on Experimental Algorithms, Bordeaux, France, June 2012 (Pierre Fraigniaud & Nicolas Schabanel – PC members). MedAlg 2012 1st Mediterranean Conference on Algorithms, December 2012, Ein-Gedi, Israel (Pierre Fraigniaud – PC member). ICDCN 2012 The 13th ACM International Conference on Distributed Computing and Networks, Hong Kong, China, January 2012 (Carole Delporte-Gallet – PC member). ICDCS 2012 32nd International Conference on Distributed Computing Systems (Amos Korman – PC member). SWAT 2012 13th Scandinavian Symposium and Workshops on Algorithm Theory, Helsinki (Michel Habib – PC member). Algotel 2012 14èmes Rencontres Francophones pour les Aspects Algorithmiques des Télécommunica- tions, La grande Motte, June 2012 (Nicolas Schabanel – PC member).

7.5.2 Activités d’évaluation 7.5.2.1 Responsabilités au sein d’instances d’évaluation Edsger W. Dijkstra Prize in Distributed Computing Pierre Fraigniaud a été membre du jury pour le prix 2015. Principles of Distributed Computing Doctoral Dissertation Award Pierre Fraigniaud a été président du jury en 2014, et membre du jury en 2012. Prix de thèse Charles Delorme M. Habib a été membre du jury de prix de thèse Charles Delorme 2016 et 2017. Sénat Carole Delporte was member of the jury for "concours d’informaticien" in Sénat (2016) Assemblée Nationale Carole Delporte was member of the jury for "concours d’informaticien" in As- 98 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes semblée Nationale ( 2017)

7.5.2.2 Évaluation d’articles et d’ouvrages scientiﬁques 7.5.2.3 Évaluation de laboratoires (type HCERES) AERES Pierre Fraigniaud a été président du jury d’évaluation du LIP (ENS Lyon) en 2014. AERES Michel Habib has been chair of the AERES evaluation committee for the LaBRI (Bordeaux, January 2015). HCERES Pierre Fraigniaud a été membre du jury d’évaluation de l’I3S (université de Nice Sophia- Antipolis) en 2016. HCERES Carole Delporte has been member of the HCERES evaluation committee for University of Corse (2016)

7.5.2.4 Évaluation de projets de recherche ERC Pierre Fraigniaud has been a jury member of the ERC for Starting Grants (in 2013 and 2015; shadow committee member in 2014 and 2016). NSERC Michel Habib has been a member of the NSERC evaluation committee for Computer Science (2013, 2014, 2015), Ottawa, Canada. ANR Nicolas Schabanel has been a jury member of the ANR evaluation committee CES 25, 2014. NCN Adrian Kosowski has been jury member for panel SE6 of the National Science Center of Poland (2017) PES CNRS Pierre Fraigniaud a été président du jury de la PES (Prime d’Excellence Scientiﬁque) CNRS en 2012. IXXI Nicolas Schabanel is an elected and re-elected member of the steering committee of the Rhône- Alpes Complex Systems Institute representing Computer Science since 2008. He is the chair of the committee since 2017.

7.5.2.5 Participations à des comités de sélection DR (Inria, 2016), Laurent Viennot – selection committee member, jury d’admission DR Inria MCF MCF453 (LIF, 2016), Nicolas Schabanel – selection committee member MCF MCF192 (LIF, 2014), Nicolas Schabanel – selection committee chair. MCF Université de Caen, Michel Habib, Membre du comité de sélection 2013. PR Université de Marseille, Michel Habib, Membre du comité de sélection 2014. MCF Université de Marseille, Michel Habib, Membre du comité de sélection 2015. MCF MCF Université de Nancy, Michel Habib, Membre du comité de sélection 2016. MCF MCF ( UFR informatique Paris Diderot, 2016), Carole Delporte – selection committee chair. MCF MCF UFR informatique Paris Diderot, 2015), Carole Delporte– selection committee chair. PR PR (UFR informatique Paris Diderot, 2014), Carole Delporte – selection committee chair. CR (Inria Rennes, 2014), Laurent Viennot – selection committee member, jury d’admission CR Irisa MCF MCF192 (UFR informatique Paris Diderot, 2017), Hugues Fauconnier – selection committee chair PR PR (université Pierre et Maris Curie, 2012), Pierre Fraigniaud – membre du comité de sélection. PR PR (université Pierre et Maris Curie, 2014), Pierre Fraigniaud – membre du comité de sélection. PR PR (université de Montpellier, 2014), Pierre Fraigniaud – membre du comité de sélection. MCF MCF (université de Marseille – chaire CNRS, 2012), Pierre Fraigniaud – membre du comité de sélection. PR PR (ENS Paris, 2015), Pierre Fraigniaud – membre du comité de sélection. PR PR (Université de Caen, 2012), Pierre Fraigniaud – membre du comité de sélection.

7.5.2.6 Jury de thèses et HDR HDR Michel Habib reviewed Eric Colin de Verdière’s HDR, ENS, 2012. 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 99 HDR review Laurent Viennot reviewed Arnaud Legout’s HDR thesis on "Efficacité et vie privée : de BitTorrent à Skype" HDR review Pierre Fraigniaud reviewed Nicolas Nisse HDR : “Algorithmic complexity, Between Structure and Knowledge How Pursuit-evasion Games help”, 26 avril 2014, université de Nice Sophia-Antipolis. HDR review Pierre Fraigniaud reviewed Sylvie Delaët HDR “Auto-stabilisation : solution élégante pour lutter contre les fautes”, 8 novembre 2013, université Paris Sud. PhD review Laurent Viennot reviews Bio Mikaila Toko Worou’s PhD thesis on "Outils algorithmiques de détection des communautés dans les réseaux" PhD review Pierre Fraigniaud reviewed Adi Shklarsh PhD “Modeling Bacteria-Inspired Smart Swarm”, Tel Aviv University, 2015. PhD review Pierre Fraigniaud reviewed Dominik Pajak PhD : “Algorithms for Deterministic Parallel Graph Exploration”, 13 juin 2014, université de Bordeaux. PhD review Pierre Fraigniaud reviewed Michael Borokhovich PhD : Algebraic Algorithms for Informa- tion Spreading” Ben-Gurion University, Israel, Jan 2014. PhD review Pierre Fraigniaud reviewed Emmanuel Navarro PhD : “Métrologie des graphes de terrain, application à la construction de ressources lexicales et à la recherche d’information”, 4 novembre 2013, université de Toulouse. PhD review Pierre Fraigniaud reviewed Stephan Holzer PhD : “Distance Computation, Information Dissemination, and Capacity in Distributed Systems”, ETH Zurich, 5 septembre 2013. PhD review Pierre Fraigniaud reviewed Moin Afshin PhD : “Recommendation and Visualization Tech- niques For Large Scale”, 9 juillet 2012, université de Rennes. PhD Laurent Viennot was examinator of Quentin Godfroy’s thesis on "From spanners to multipath spanners" HDR review Carole Delporte-Gallet reviews Coelho’s HDR thesis "Contributions à la performance du calcul scientifique et embarqué" (october 11th 2013) HDR review Michel Habib has reviewed Moncef Bouaziz’s HDR Thesis, Université de SFAX, Tunisie, 2013. HDR review Michel Habib has reviewed Hamza Si Kaddour’s HDR Thesis, Université de Lyon, 2013. HDR review Laurent Viennot has reviewed Nicolas Bonichon’s HDR thesis "Quelques algorithmes entre le monde des graphes et les nuages de points" (April 3rd 2013) HDR review Laurent Viennot has reviewed Adrian Kosowski’s HDR thesis "Time and space-efficient algorithms for mobile agents in an anonymous network" (October 26th 2013). PhD review Laurent Viennot has reviewed Przemyslaw Uznanski’s PhD thesis "Large scale platform : instantiable models and algorithmic design of communication schemes" (October 11th 2013) PhD review Laurent Viennot has reviewed Remigiusz Modrzejewski’s PhD thesis "Distribution and storage in networks" (October 24th 2013) PhD review Laurent Viennot has reviewed Christian Glacet’s PhD thesis "Algorithmes de routage, de la réduction des coûts de communication à la dynamique" (December 6th 2013). PhD Hugues Fauconnier was member of the jury of Peva Blanchard, Synchronization and Fault- tolerance in Distributed Algorithms, Univ. Paris XI, September 24th PhD review Laurent Viennot was reviewer of the thesis of Pierre-Alain Jachiet, Étude de l’évolution combinatoire des gènes par l’analyse de réseaux de similarité de séquence, Université Pierre et Marie Curie, July 2014, supervised by Eric Bapteste and Philippe Lopez PhD review Michel Habib was reviewer of the thesis of Guillaume Escamocher, Constraint Satisfaction problems, Université de Toulouse, 2014, supervised by Martin Cooper. PhD review Michel Habib was reviewer of the thesis of Jan Volec, Flag Algebras, Warwick University, december 2014, supervised by Dan Kral and Jean-Sebastien Sereni. PhD review Laurent Viennot was reviewer of the thesis of Arnaud Jégou, Harnessing the power of 100 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes implicit and explicit social networks through decentralization, Université de Rennes 1, September 2014, supervised by Anne-Marie Kermarrec and Davide Frey PhD review Laurent Viennot was reviewer of the thesis of Pierre Halftermeyer, Connexité dans les réseaux et schémas d’étiquetage compact d’urgence, Université de Bordeaux, September 2014, supervised by Bruno Courcelle and Cyril Gavoille PhD review Laurent Viennot was reviewer of the thesis of Aurélien Lancin, Étude de réseaux complexes et de leurs propriétés pour l’optimisation de modèles de routage, Université de Nice – Sophia Antipolis, December 2014, supervised by David Coudert PhD Fabien de Montgolfier was member of the jury of Pierre Clairet, Approche algorithmique pour l’amélioration des performances du système de détection d’intrusions PIGA, Université d’Orléans, defended on June 24th, 2014, supervised by Pascal Berthomé. PhD Fabien de Montgolfier was member of the jury of Antoine Mamcarz, Décompositions de trigraphes et parcours de graphes, Université Paris Diderot, defended on June 30th, 2014, supervised by Michel Habib. PhD Michel Habib was reviewer of the thesis of Manfred Cochefert, Algorithmes exacts et exponentiels pour les problèmes NP-difficiles sur les graphes et hypergraphes, Université de Metz, 2014. PhD Michel Habib was reviewer of the thesis of Cerasela Tanasescu, Essec Buisness School, Cergy, 2014. PhD Benjamin Hellouin de Ménibus, Asymptotic behaviour of Cellular Automata : computation and Randomness, PhD Aix*Marseille Université, LIF, 2014 (Nicolas Schabanel – committee president) PhD review Ahmed Wade, Complexité de l’exploration par agent mobile des graphes dynamiques, PhD Université de Bordeaux, LaBri, 2014 (Nicolas Schabanel – rapporteur) PhD review Laurent Viennot was reviewer for the PhD thesis of Dimitrios Milioris on “Trend detection and information propagation in dynamic social networks” at Ecole Polytechnique (May 2015). PhD Hugues Fauconnier participated as a jury member in the PhD defense of Lena Kanellou on “Structures de données pour des architectures multi-cœur actuelles et de futures architectures many-cœur” at Univ Rennes (December 2015). PhD review Hugues Fauconnier was a reviewer for the PhD thesis of Giuseppe Di Luna “On deterministic counting in anonymous dynamic networks” at University Sapienza in Rome (May 2015). PhD review Pierre Fraigniaud was reviewer for the PhD thesis of Adi Shklarsh on “Modeling Bacteria- Inspired Smart Swarms ” at Tel Aviv University (2015). PhD Michel Habib participated as a jury member in the PhD defense of Brahim Neggazi on “Self- stabilizing algorithms for graph parameters”, Université Claude Bernard Lyon I (May 2015). PhD review Michel Habib was a reviewer for the PhD thesis of Sid Ali Selmane on “Détection et analyse de communautés”, Université Lumière Lyon 2 (May 2015). PhD Michel Habib participated as a jury member in the PhD defense of Stephen Gray on “Subgraph Epimorphisms : Theory and Application to Model Reductions in Systems Biology”, Université Paris Diderot (June 2015). PhD Michel Habib participated as a jury member in the PhD defense of Ronan Hamon on “Analyse de réseaux temporels par des méthodes de traitement du signal”, Laboratoire de Physique, ÉNS Lyon (September 2015). HDR review Michel Habib was a reviewer for the HDR of Mathieu Liedloff on “Algorithmes exponentiels pour l’étiquetage, la domination et l’ordonnancement”, Orléans (December 2015). HDR review Michel Habib was a reviewer for the HDR of Mamadou Kante on “Studying graphs : structure via rank-width, and listing of minimal dominating sets”, Clermont-Ferrand (December 2015). PhD Amos Korman participated as a jury member in the PhD defense of Jara Uitto, at ETH Zurich. PhD review Adrian Kosowski was a reviewer for the PhD thesis of Krzysztof Turowski on “The analysis of algorithmic properties of the skeleton graph coloring problem” at the Gdansk University of 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 101 Technology (May 2015). PhD Laurent Viennot was president of the jury in the PhD defense of Claudio Imbrenda on “Analysing Traffic Cacheability in the Access Network at Line Rate” at Telecom ParisTech (November 2016). PhD review Michel Habib was reviewer for the PhD thesis of Matteo Seminaroti, “Combinatorial Algorithms for the seriation problem”, Tilburg University, Holland, december 2016. PhD review Laurent Viennot was reviewer for the PhD thesis of Guillaume Ducoffe on “Propriétés métriques des grands graphes” at Côte d’Azur Univ. (December 2016). PhD review Carole Delporte was reviewer for the PhD thesis of Claire Capdevielle on "Étude de la complexité des implémentations d’objets concurrents et sans attente, abandonnables ou solo- rapides" at Bordeaux Univ ( November 2016). HDR review Thomas Fernique, Flips et puzzles, HDR Université Paris Nord, LIPN, 2016 (Nicolas Schabanel – rapporteur). HDR review Michel Habib was reviewer for the HDR of Mauro Socio, 2017, Ecole des Télécoms. PhD review Michel Habib was reviewer for the PhD of Oana Ba˘la˘la˘u, On finding dense subgraphs and events in social media, 2017, Ecole des Télécoms. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Sheema Sameen : “Hybrid Modeling of Cancer Drug Resis- tance Mechanisms” 3 mai 2016, Université de Pise, Italie. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Mahdi Amani : “New Combinatorial Properties and Algorithms for AVL Trees” 3 mai 2016, Université de Pise, Italie. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Mikaël Rabie : “The Power of Weaknesses : What can be computed with Populations, Protocols and Machine”, 31 août 2015, École Polytechnique. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Marc Renault : “Lower and Upper Bounds for Online Algo- rithms with Advice”, September 15, 2014, Université Paris Diderot. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Virginie Lerays : “Quantum nonlocality and communication complexity”, 29 août 2014, Université Paris Diderot. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Antoine Mamcarz : “About graph decompositions of trigraphs and graph searches”, 30 juin 2014, Université Paris Diderot. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Nicolas Bousquet : “Hitting sets : VC-dimension and Multicut”, 9 décembre 2013, université de Montpellier. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Pierre Aboulker : “Excluding slightly more than a cycle”, 24 juin 2013, Université Paris Diderot. PhD Pierre Fraigniaud was examinator of Hung Tran-The : “Problème du consensus dans le modèle homonyme”, 6 juin 2013, Université Paris Diderot.

7.5.3 Expertise et responsabilité scientiﬁque 7.5.3.1 Responsabilités administratives et d’animation Direction des Laboratoires LIAFA puis IRIF Pierre Fraigniaud a été le directeur des laboratoires LIAFA (2010-2015) puis assure la direction de l’IRIF depuis 2016. Laboratoire LIA CNRS STRUCO "Structures in Combinatorics" entre le LIAFA (puis l’IRIF) à l’Uni- versité Paris Diderot et le DIMATIA de l’Université Charles de Prague. Le LIA a été crée en 2012 puis renouvelé en 2016 jusqu’en 2020. Direction française : J.-S Sereni (2012-2015) puis P. Charbit (2015-). Équipe associée de Inria international LiDiCO (pour 3 ans 2017-2019) avec l’UNAM (Mexique) – Responsable : Michel Raynal – Membres : Carole Delporte & Hugues Fauconnier, ainsi que Sergio Rajbaum & Armando Castaneda. Conseil d’Administration Hugues Fauconnier was member of the Conseil d’Administration of Paris Diderot U. from 2012 to 2014. Commission Recherches Hugues Fauconnier was member of the Commission Recherches of Paris Diderot U. from 2014 to 2016. 102 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes Conseil Académique Hugues Fauconnier was member of the Conseil Académique of Paris Diderot U. from 2014 to 2016. Conseil d’Administration Michel Habib is elected member of the Conseil d’Administration of Paris Diderot U. since September 2016. UFR Hugues Fauconnier and Carole Delporte-Gallet are respectively Director of the UFR Informatique of Paris Diderot U. since March 2016. UFR Carole Delporte-Gallet is Adjoint Director of the UFR Informatique of Paris Diderot U. since 2012. IUT Paris Diderot Yacine Boufkhad is Chef de département Informatique at Paris Diderot IUT since 2014. COS Labex Archimède (Mathématiques et Informatique), Marseille Michel Habib membre du COS Licence Paris Diderot Hugues Fauconnier is the head of the Licence d’Informatique at U. Paris Diderot since 2011. Mastère Paris Diderot Carole Delporte-Gallent is adjoint to the head of the Mastère d’Informatique at U. Paris Diderot since 2011. Master 2 PISE Pierre Charbit is head of the Master 2 PISE since 2009 [ web20]. Paris Diderot U. Pierre Charbit is member of the commission de suivi du département de sciences exactes at Paris Diderot U. since 2014.

7.5.3.2 Activités de consultant Chilean Science Museum Nicolas Schabanel has been a consultant to the Chilean Science Museum MIM during the evaluation period. He helped to design permanent popularisation exhibitions on computer science and science in general.

7.5.3.3 Participation à des instances d’expertises (type Anses) ou de normalisation Sans objet

7.5.3.4 Expertise juridique Sans objet

7.5.4 Organisation de colloques / congrès Dagstuhl Seminar 13042 Pierre Fraigniaud a été responsable du Dagstuhl Seminar on Epidemic Algo- rithms and Processes, January 20-25, 2013, Dagstuhl, Germany. En collaboration avec B. Doerr (MPI), R. Elsaesser (Paderborn) et R. Gerraoui (EPFL). GRASTA 2014 Pierre Fraigniaud a été responsable du 6th Workshop on Graph Searching, Theory and Applications, March 31th-April 4th, 2014, Cargèse, Corsica, France. En collaboration avec F. Fomin (Bergen), N. Nisse (INRIA Sophia), et D. Thilikos (LIRMM). Algotel 2014 Nicolas Schabanel has organised the 16èmes Rencontres Francophones pour les Aspects Algorithmiques des Télécommunications, Ile de Ré, June 2014. FCT 2015 Adrian Kosowski has organised the 20th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory, Gdansk, Poland, August 2015. HALG 2016 Pierre Fraigniaud a été co-responsable avec C. Mathieu (ENS) et V. Kanade (Univ. Oxford) de l’organisation du 1st Int. Symp. on Highlights of Algorithms, Paris, France, June 6-8, 2016. DRV 2016 Pierre Fraigniaud a été responsable du 1st Workshop on Distributed Runtime Veriﬁcation. Bertinoro, Italy, May 16-20, 2016. En collaboration avec B. Bonakdarpour (McMaster Univ.), S. Rajsbaum (UNAM), et C. Travers (LaBRI). EUSN 2016 Christophe Prieur has co-organized the 2nd European Conference on Scocial Networks International conference (Sciences Po, june 2016). 300 participants from various disciplines

20. http://pise.info/ 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 103 (socioloques, historiens, économistes, mathématiciens, informaticiens) dont l’Irif était partenaire (budget Idex). [ web21]. Dagstuhl Seminar 18211 Pierre Fraigniaud est responsable du Dagstuhl Seminar on Formal Methods and Fault-Tolerant Distributed Computing : Forging an Alliance, May 21-25, 2018, Dagstuhl, Allemagne. En collaboration avec Javier Esparza (TU München), Anca Muscholl (U. Bordeaux) and Sergio Rajsbaum (U. Nacional Autonoma – Mexico).

7.5.5 Post-doctorants et chercheurs accueillis

Post-Doctorant-e-s : Oct. 2016- Carl Feghali, Post-Doc (FSMP, 12 months). 2016- Juho Irvonen, Post-Doc. 2014-15 Paolo Penna, Post-Doc. 2014 Jérémie Dusart, Post-Doc Paris Diderot - Idex (12 months) 2013 Chih-Chun Chen, Post-Doc Paris Diderot - ANR Algopol (6 months) 2012-2013 Pierre-Étienne Meunier, Post-Doc funded by U. Savoie/ENS Lyon (6 months)

ATERs : 2016- Maël Cana, ATER. 2016- Jonas Lefevre, ATER. 2016- Khaled Maamra, ATER. 2013-2014 Heger Arfaoui, demi-ATER. 2013-2014 Antoine Mamcarz, demi-ATER. 2012-2013 Hung Tran The, demi-ATER

Long-term invited and visiting researchers/profesors (1 month or more only) 2017 Xuding Zhu, Invited Prof., Zhejiang U. (1 mo). 2012-17 Derek Corneil, Prof. Toronto U, (2 we/yr) 2016-17 Sergio Rajsbaum, Prof. Mexico Autonomous U (UNAM) (6 mos) 2016 Feodor Dragan, Prof. Kent U (1 mo) 2016 Thomas Sauerwald, Lecturer Cambridge U (1 mo) 2015-16 Renata Del Vecchio, Invited Researcher, Federal Fluminense U (7 mos). 2015-16 Zvi Lotker, FSMP Junior Chair, Ben-Gurion U. Negev (20 mos). 2015-16 Juro Hirvonen, PhD at Aalto U (3 mos). 2015 Andrea Pietracaprina, Prof. Padoue U, Italy (1 mo) 2015 Geppino Pucci, Prof. Padoue U, Italy (1 mo) 2015 Flavia Bonomo, Prof. Buenos Aeres (1 mo) 2015 Sam Toueg, Toronto U (1 mo - ANR Displexity) 2015 E. Ruppert, York U (2 mos – Invited Prof FSMP) 2013, 2014, 2015, 2016 Eli Gafni, UCLA (4×1 mo – Invited Prof. Paris Diderot in 2015) 2014 Damien Woods, U. Paris Diderot Invited Prof., CalTech (1 mo) 2014 Eric Ruppert, York U ( 2 mo) 2014 Jayme Szwarcﬁter, Rio de Janeiro (1 mo) 2013 Sam Toueg, Toronto U (1 mo – Invited Prof. Paris Diderot) 2013 Martin C. Golumbic, Prof. Haifa (1 mo) 2012 Maurice Herlihy, Brown U (1 mo)

21. https://eusn2016.sciencesconf.org/ 104 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes 7.5.6 Interactions avec les acteurs socio-économiques 7.5.6.1 Contrats de R&D avec des industriels Microsoft The Inria Project GANG, affiliated with the team, participates in the Microsoft Research – Inria joint center on the social network theme which has funded a master internship on clustering in question&answer forums. Nokia (anciennement Alcatel-Lucent) ADR CCN Action de recherche sur les « Content Centric Net- works » (ADR CCN) dedicated to the study of forwarding in information centric networking and verification of forwarding tables in Software Defined Networking – local head : Laurent Viennot. This collaboration has been fostered by the joint common lab between Alcatal-Lucent and Inria, and the LINCS (Laboratory of Information, Networking and Communication Sciences) which is a joint lab between Alcatel-Lucent, System’X research institute, Inria, UPMC and Telecom ParisTech. Two PhD grants were funded by Nokia : The Dang Huyhn and Leonardo Linguaglossa. Linkfluence A partnership with Linkinfluence over the study of social networks (Facebook in particular) was made within the ANR Algopol whose goal was to study the Politics of algorithms. Stéphane Raux’s PhD was funded through this partnership.

7.5.6.2 Bourses Cifre Nokia (anciennement Alcatel-Lucent) The-Dang Huynh’s PhD on ranking in social network was funded through a CIFRE grant. He defended his thesis in 2015. He now works in the industry on related topics, first at Misfit wearables and then Fossil Group. Nokia (anciennement Alcatel-Lucent) Leonardo Linguaglossa’s PhD is funded by the ADR CCN. He defended his thesis in 2016. After a postdoc at Telecom Paris Tech, he is now launching a start-up company. Nokia (anciennement Alcatel-Lucent) François Durand’s PhD was also funded by Alcatel-Lucent. He defended his thesis in 2015. He is now a Postdoctoral fellow at Caen U. Linkfluence Stéphane Raux’s PhD thesis was funded by Linkfluence within the Algopol ANR project through a CIFRE grant. He defended his thesis in 2015. He is now R&D engineer at Oscaro.

7.5.6.3 Créations de laboratoires communs avec une / des entreprise(s) Sans objet

7.5.6.4 Création de réseaux ou d’unités mixtes technologiques Sans objet

7.5.6.5 Créations d’entreprises, de start-up Sans objet

7.5.7 Contrats de recherche ﬁnancés par des institutions publiques ou caritatives 7.5.7.1 Contrats européens (ERC, H2020, etc.) et internationaux (NSF, JSPS, NIH, Banque mondiale, FAO, etc.) ERC Consolidator Grant DBA (2015–2020) Distributed Biological Algorithms – Coordinator : A. Korman (who belonged to the team when he got this ERC) – 1895 Ke – The project hired one PhD Student and one Post-Doc. FP7 project EULER (2011-2013) (ICT FIRE) Experimental UpdateLess Evolutive Routing” – Local coordinator : L. Viennot – Participants : Pierre Charbit, Fabien Mathieu, Fabien de Montgolﬁer – Partners : Alcatel-Lucent Bell, Inria (Cepage, Gang, Mascotte), IBBT, UPMC, UCL, CTI, UPC & UdG – 38ke – [ web22]

22. http://www.euler-fire-project.eu/ 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 105 7.5.7.2 Contrats nationaux (ANR, PHRC, FUI, INCA, etc.) Projects Coordinated ANR Shaman (2009–2012) (ANR VERSO) Self-organizing and Healing Architectures for Malicious and Adversarial Networks – Coordinator : Hugues Fauconnier – Participants : Carole Delporte- Gallet, Hung Tran-The – 20ke in 2012 – This project funded for 1 PhD student in 2012 (Hung Tran-The). ANR Heredia (2010–2014) (JCJC) Classes héréditaires de graphes – J.-S. Sereni (who left the LIAFA in 2013) – Participants : P. Charbit – 210ke IXXI Rezotomaléa (2011–2012) (Rhône-Alpes) Réseaux d’automates probabilistes – Coordinator : N. Schabanel – Partners : LIP (ÉNS Lyon), CPT (U. Aix*Marseille) – 5ke ANR Displexity (2012-2016) (Blanc) Calculabilité et complexité en distribué – Coordinators : C. Delporte-Gallet & H. Fauconnier – Participants : Pierre Fraigniaud, Amos Korman, Adrian Ko- sowski & Laurent Viennot - Partners : IRISA, LABRI – 280ke – This project paid for 1 postdoc, Paolo Penna (September 2014 - July 2015) and 1 invited professor, Sam Toueg (1 mo in 2015) . IXXI Molecal (2015–2017) (Rhône-Alpes) Molécules qui calculent – Coordinator : N. Schabanel – Partners : AMPERE (U. Lyon), GATE (U. St-Étienne), LAMA (U. Savoie), TAPDANCE (Inria Paris) – 8ke ANR Hosigra (2018-2022) Homomorphisms of signed graphs – Coordinator : Reza Naserasr – Partici- pants : P. Charbit, M. Habib – Partners : LaBRI, LIRMM – Budget : 361ke

Participation to Projects ANR Prose (2009–2012) Local coordinator : Pierre Fraigniaud – Participants : Amos Korman, Laurent Viennot – Partner : LIF – 10ke in 2012 DEFI CNRS EVOLEZARDS (2013-2016) (ENVIROMICS - Pluridisciplinary project) Local Coordi- nator : Michel Habib - Partners : Biology (U. Paris 6) & Museum – 15ke. ANR AlgoPol (2012-2016) Politique des algorithmes - Local coordinator : Christophe Prieur – Partici- pants : N. Schabanel – Partners : CAMS, Orange Labs, Linkﬂuence – 425ke ANR RDAM (2012–2017) (Blanc) Algorithmic Techniques for Restricted Data Access Models – Parti- cipants : N. Schabanel – Partners : DI-ENS Paris – 30ke ANR Blanc Descartes (2016–2021) Abstraction modulaire pour le calcul ditribué – Local leader : H. Fauconnier – Participants : C. Delporte, P. Fraigniaud, A. Kosowski & L. Viennot – Partners : IRIAS, LaBRI – Budget : 395ke ANR Distancia (2018–2022) Théorie métrique des graphes – Local leader : Pierre Charbit – Partici- pants : Michel Habib, Laurent Viennot – Partners : LIF – Budget : 320ke ANR entreprise PRCE : MultiMod (2018–2022) Routage dans les grands réseaux de transports multimodaux – Local leader : Laurent Viennot – Participants : Adrian Kosowski – Partner : Inria Sophia, Inria Paris, PME Binomad, PME Instant Systems – Budget : 660ke ANR Fredda (2018–2022) Méthodes formelles pour la conception d’algorithmes distribués – Coordi- nator : Arnaud Sagnier – Participant : Carole Delporte, Hugues Fauconnier, Pierre Fraigniaud – Partners : équipe Verif, LSV, LaBRI – Budget : 281ke

7.5.7.3 Contrats avec les collectivités territoriales 7.5.7.4 Contrats financés dans le cadre du PIA Idex SPC Dyrem (2013-2016) Dynamique des réseaux multiniveaux Participant : C. Prieur – Partners : Sociology (Science Po), Applied Mathematics (U. Paris 5) – This grant funded the organization of the conference EUSN 2016 (see on page 103) Idex USPC Mixed Approach for Community Detection (2015-2018 interupted in 2016 after Idex broke down) Pluridisciplinary project – Coordinators : F. de Montgolfier & M. Habib – Part- 106 Chapitre 7. Equipe Algorithmes Distribués et Graphes ners : Mathematics (U. Paris 5) – This project funds Léo Planche’s PhD grant – initially 130ke, finally only 10ke since the Idex broke down in 2016.

7.5.7.5 Contrats ﬁnancés par des associations caritatives et des fondations (ARC, FMR, FRM, etc.) FSMP (Fondation Sciences Mathématiques de Paris) The FSMP provided an invited position to Eric Ruppert (April–June 2014), a junior chair to Zvi Lotker (2015-2016), Sergio Rajsbaum (May-June 2017) and the post-doc of Carl Feghali (Oct. 2016-17). Université Paris Diderot provided support for the following visitors of Carole Delporte and Hugues Fauconnier : Maurice Herlihy (May 2012), Sam Toueg (June 2013) and Eli Gafni (June 2014) – of N. Schabanel : D. Woods (Sept. 2014).

7.5.8 Indices de reconnaissance

7.5.8.1 Prix 2016 Accessit PhD Prize Graphes Charles Delorme Qiang Sun received the Accessit du prix de thèse 2016 Graphes Charles DELORME for his thesis 2015 Warwick Faculty of Science Doctoral Thesis Award awarded to Jan Volec’s PhD thesis 2014 Prize for Innovation in Distributed Computing Pierre Fraigniaud 2012 Médaille d’argent du CNRS Pierre Fraigniaud

7.5.8.2 Distinctions Best paper award Heger Arfaoui et Pierre Fraigniaud (SSS 2013)

7.5.8.3 Responsabilités dans des sociétés savantes EATCS Pierre Fraigniaud has been an elected member of the European Association for Theoretical Computer Science since October 2013. Polish Academy of Sciences Adrian Kosowski has been acting in the Polish Academy of Sciences as elected member of Young Scientists Academy (2012–2016) and member of the Committee for Computer Science (2015–2018).

7.5.8.4 Invitations à des colloques / congrès à l’étranger, séjours dans des laboratoires étrangers

Keynote speakers IPMCCC2017 IPM Combinatorics and Computing Conference 2017, IPMCCC, Téhéran, Iran, mai 2017 (Michel Habib – keynote speaker). VII Latin American Workshop on Cliques in Graphs La Plata, Argentina, novembre 2016 (Michel Habib – keynote speaker). AUTOMATA 2016 22nd annual international workshop on cellular automata and discrete complex systems AUTOMATA 2016, Zurich, Switzerland, June 2016 (Nicolas Schabanel – keynote speaker). HaifaGraphWorkshop 2015 15th Haifa Workshop on Interdisciplinary Applications of Graph Theory, Combinatorics, and Algorithms, Israel, June 2015 (Michel Habib – keynote speaker). PCC 2014 5th Polish Combinatorial Conference, Banach Center Bedlewo, Poland, September 2014 (Adrian Kosowski gave an invited tutorial). SSS 2014 16th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems, Paderborn, Germany, September 2014 (Pierre Fraigniaud – keynote speaker). WG 2014 40th International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science, June 2014, Orleans, France (Pierre Fraigniaud – keynote speaker). OPODIS 2012 16th International Conference on Principles of DIstributed Systems, Rome, Italy, De- cember 2012 (Pierre Fraigniaud – keynote speaker). 7.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 107 Invited speakers UCNC 2017 16th International Conference on Unconventional Computation and Natural Computation UCNC 2017 - 1st International Workshop on Oritatami, June 2017, Arkansas (Nicolas Schabanel – invited talk). IPMCCC2017 IPM Combinatorics and Computing Conference 2017, Téhéran mai 2017 (Reza Naserasr – invited talk). ICGCA2016 2016 International Conference on Graph Theory, Combinatorics, and Applications, Jinhua, China (Reza Naserasr – invited talk). SIROCCO 2016 23th Colloquium on Structural Information and Communication Complexity SI- ROCCO 2016, Helsinki, July 2016 (Adrian Kosowski – invited talk). MFO Graph Theory 2016 Graph Theory Workshop, Jan 2016, Oberwolfach, Germany. (Pierre Charbit – Invited Speaker) LICMA 2015 Lebanese International Conference on Mathematics and Applications, May 2015 (Reza Naserasr – invited talk) IPM Combinatorics and Computing Conference IPMCCC2015, Téhéran April 2015 (Reza Naserasr – invited talk). SIROCCO 2015 22th Colloquium on Structural Information and Communication Complexity, Spain, July 2015 (Amos Korman – invited speaker). ADHOC-NOW 2015 14th International Conference on Ad-Hoc Networks and Wireless, special track on Distributed Computing with Mobile Agents, Greece, June/July 2015 (Pierre Fraigniaud – invited speaker). AAAC 2015 8th meeting of Asian Association for Algorithms and Computation, Hiroshima, Japan, May 2015 (Pierre Fraigniaud – invited speaker). ACBD 2015 2nd European Meeting on Algorithmic Challenges of Big Data, Germany, September 2015 (Pierre Fraigniaud – invited speaker). MARAMI 2015 Modèles et Analyses Réseau : Approches Mathématiques et Informatiques, 6ème édition, France, September 2015 (Michel Habib – invited speaker). Algotel 2014 16èmes Rencontres Francophones pour les Aspects Algorithmiques des Télécommunica- tions, Ile de Ré, June 2014 (Adrian Kosowski – invited speaker). SMBE 2014 Satellite Meeting on Reticulated Microbial Evolution 2014, April 2014, Kiel, Germany (Laurent Viennot – invited speaker). Ecole Rescom 2014 organized by GDR Architectures Systèmes et Réseaux, Corsica, France, May 2014 (Michel Habib – invited speaker). BDA 2014 2nd Workshop on Biological Distributed Algorithms, USA, October 2014 (Amos Korman – invited speaker). ADGA 2014 3rd Workshop on Adnvances in Distributed Graph Algorithms, Austin, Texas, USA, Octo- ber 2014 (Amos Korman – invited speaker). BDA 2013 1st Workshop on Biological Distributed Algorithms, Israel, October 2013 (Amos Korman – invited speaker). Workshop on Natural Algorithms and the Sciences , Princeton, USA, May 2013 (Amos Korman – invited speaker). Transform Summer School on Research Directions in Distributed Computing organized by FORTH, Heraklion, Crete. June 2013. (Carole Delporte – invited Speaker) PRIMA PRIMA conférence Shanghai, 2013 (Michel Habib – invited speaker) ICDCIT 2013 9th International Conference on Distributed Computing and Internet Technologies, Bhu- baneswar, India, February 2013 (Amos Korman – invited speaker). TADDS 2012 4th Workshop on Theoretical Aspects of Dynamic Distributed Systems, Rome, Italy, December 2012 (Amos Korman – invited speaker).

8. Equipe Automates

8.1 Présentation de l’équipe 8.1.1 Introduction L’équipe Automates et applications est l’une des équipes historiques du laboratoire. Si la taille globale de l’équipe est restée sensiblement la même (passant de dix-neuf à dix-huit permanents) au cours de la période il y a eu plusieurs départs et arrivées qui ont de facto redessiné les thématiques de recherche.

Avec les recrutements successifs d’Amélie GHEERBRANT (en 2013) et de Cristina SIRANGELO (en 2015), l’équipe couvre désormais tous les domaines fondamentaux de la théorie des automates au sens large : logique et jeux, fondements des bases de données, aspects algébriques et topologiques, systèmes dynamiques, calculabilité et complexité.

Le responsable de l’équipe est Olivier SERRE depuis janvier 2011.

8.1.2 Tableau des effectifs et des moyens Université CNRS Total 2012 2017 2012 2017 2012 2017 PU / DR 3 3 4 5 7 8 MC / CR 5 5 5 1 10 5 émérites 2 3 0 1 2 4 Total 10 11 9 7 19 18

Si l’équipe a peu changé en terme de taille il y a eu de nombreux mouvements en cinq ans.

• Trois arrivées : Amélie GHEERBRANT (MdC. depuis septembre 2013) et Cristina SIRANGELO (Pr. depuis septembre 2015) ont été recrutées permettant l’émergence d’une nouvelle thématique autour des fondements des base de données. Jacques SAKAROVITCH (DR CNRS émérite) a muté depuis le LTCI (Télécom Paris) en octobre 2016. • Deux promotions CR vers DR : Thomas COLCOMBET et Olivier SERRE. • Une mise en disponibilité avec le départ de Łukasz KAISER (CR) chez Google en 2013. • Deux départs en mutation de chercheurs CNRS : Jean MAIRESSE (DR) au LIP6 en septembre 2014 et Laurent BIENVENU (CR) au LIRMM en septembre 2016. • Un éméritat : celui de Christian CHOFFRUT en septembre 2015. • Un départ à la retraite : celui de Marie FERBUS en août 2015.

Sur la période 4 HDR et 22 thèses ont été soutenues, et 7 thèses sont actuellement en cours. Nous avons accueillis 3 chercheurs sur des longues durées (plus d’un an) et 10 sur des moyennes durées (au moins un mois), 22 post-doctorants sur des financements diversifiés (9 sur des ERC, 4 sur des ANR, 3 sur la FSMP et 6 sur d’autres sources), et 7 ATER. Les sources de financement de l’équipe sont principalement sur projets (nationaux et internationaux) complétés ponctuellement par des ressources propres du laboratoire. 110 Chapitre 8. Equipe Automates 8.1.3 Politique scientifique La plupart des travaux menés dans l’équipe s’inscrivent dans le cadre suivant. L’objectif global est d’identifier des formalismes pour décrire des structures (documents sous forme d’arbres, présentations de groupes, exécutions d’algorithmes,. . . ) souvent infinies et de les manipuler de façon effective. Les questions centrales sont alors l’expressivité de ces formalismes et leur algorithmique en terme de décidabilité et de complexité. Les outils que nous utilisons se situent principalement à l’interface avec les mathématiques. Les travaux peuvent être cartographiés selon un ou plusieurs des axes suivants : • Structures : langages et fonctions (de mots, d’arbres, d’ordres), graphes, structures algébriques (groupes et semi-groupes, polynômes), systèmes dynamiques, algorithmes séquentiels ou distribués, bases de données, • Formalismes : modèles de calcul (automates, transducteurs, circuits Booléens ou algébriques, automates cellulaires, automates distribués, machines de Turing,. . . ) et logiques (modales, MSO, de point fixe,. . . ), • Outils : jeux, algèbre, topologie, catégories, théorie de la mesure et théorie ergodique, combinatoire, aléatoire, théorie descriptive des ensembles. . . Nous partageons tous un socle commun solide ainsi qu’une même approche scientifique, ce qui permet de nombreux échanges/partages d’idées, de techniques et de problématiques.

8.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 8.2.1 Bilan scientifique Nos travaux ont été exposés dans des journaux et des conférences de tout premier plan en informatique et en mathématiques, et nous participons à de nombreux projets de recherche aussi bien à l’échelle nationale qu’internationale, ce qui assure une très bonne visibilité de l’équipe. Nous avons également fourni un travail important de formation, d’animation et de structuration scientifique : nous avons encadré de nombreux doctorants (28) et post-doctorants (22) déjà reconnus au plan international et formant ainsi l’avenir de nos thèmes de recherche; nous avons organisés plusieurs conférences et écoles; nous sommes présents dans de nombreux comités de programme de conférences et de comités éditoriaux de journaux; enfin, nous sommes impliqués dans de nombreuses structures d’animation et de pilotage de la recherche.

8.2.2 Données chiffrées Sur la période, nous avons publié 150 articles dans des journaux internationaux ainsi que 130 articles dans des actes de conférences internationales. Nous avons également fait 4 réalisations logicielles. Nous avons reçu trois prix pour nos travaux scientiﬁques et deux de nos membres ont été distingués pour leur carrière. Nous avons réalisé 29 exposés invités dans des conférences internationales et 53 exposés invités dans des workshops. Nous co-dirigeons les comités éditoriaux de 2 revues internationales et participons aux comité éditorial de 6 autres. Nous avons participé au comité de pilotage de 6 conférences, avons présidé 3 comités de programme de conférences et avons participé à 71 autres (49 conférences + 22 workshops). Nous avons participé aux jurys de 14 HDR (dont 4 en qualité de rapporteur) et de 52 thèses (dont 16 en qualité de rapporteur). En matière de contractualisation, nous avons porté 2 projets ERC (starting et advance), un projet France- Berkeley et 4 projets ANR (2 JCJC, 1 PRCI et 1 blanche), et nous avons participé à de nombreux autres projets internationaux (6 projets impliquant 6 pays différents) et nationaux (10 ANR). 8.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 111 Enﬁn, nous avons avons organisés 14 conférences/workshops d’audience internationale, 10 confé- rences/workshops d’audience nationale, 2 (+1 à venir) écoles thématiques et réalisé de nombreuses actions de vulgarisation.

8.2.3 Sélection des produits et des activités de recherche Dans ce qui suit on distingue plusieurs thèmes de recherche développés dans l’équipe en mettant à chaque fois en avant des produits et activités de recherches afférents. On complète avec deux focus : l’un sur la production logicielle et l’autre sur les activités de formation.

La génération FREC #Formation #Contrat #Publication De 2012 à fin 2013, une partie de l’activité de l’équipe a été adossée au projet ANR FREC (Frontières de la reconnaissabilité), qui regroupait le LIAFA et le LaBRI. La notion de langage régulier est l’une des notions les plus robustes de l’informatique. Elle s’applique à un grand nombre de structures (mots, mots infinis, mots avec données, arbres, fonctions de coût, etc.) et se situe au centre d’un tétraèdre dont les sommets seraient la logique (qui offre un formalisme puissant pour la spécification des systèmes), les automates (qui fournissent des algorithmes effectifs), l’algèbre (qui permet de caractériser le pouvoir d’expression) et la topologie (qui caractérisent les langages par des équations dites profinies). Nous avons obtenus des résultats scientifiques importants, en particulier : • Plusieurs extensions du théorème des variétés d’Eilenberg : aux formations (une notion plus faible issue de la théorie des groupes finis) et plus récemment aux fonctions de coût. • Des avancées significatives dans l’étude des logiques pour les ordres linéaires dénombrables. • Des connexions nouvelles entre logique, automates et classes de complexité de circuits. Mais au-delà des ces avancées scientifiques, le projet FREC a permis de former au LIAFA une commu- nauté très dynamique de doctorants (D. KUPERBERG, L. DAVIAUD, Y. PÉQUIGNOT Ch. PAPERMAN, N. FIJALKOW, L. DARTOIS, A. HADDAD, A. MILCHIOR, S. VAN GOOL) et de post-doctorants. Le groupe de travail hebdomadaire de deux heures, principalement destiné aux doctorants et constitué d’exposés au tableau et de discussions très animées, en formait l’ossature. Cette jeune génération, déjà reconnue au plan international, accumule les publications et forme l’avenir de nos thèmes de recherche. Le projet FREC a depuis eu deux prolongements naturels : l’ERC DuaLL et l’ANR DeLTA.

Des systèmes dynamiques à l’analyse d’algorithmes #Contrat #International #Publication L’équipe étudie les systèmes dynamiques dans des cadres très variés (automates cellulaires, systèmes de numération, analyse d’algorithme) et nous avons sur ces thématiques de très nombreuses collaborations nationales (plusieurs projets ANR) et internationales, en particulier avec l’Autriche (via une ANR PRCI), Taïwan (PHC) et plusieurs pays d’Amérique latine (deux projets STIC-AMSUD). Une approche particulièrement novatrice a été d’utiliser les systèmes dynamiques pour l’analyse probabiliste d’algorithmes du pgcd issus d’algorithmes de fractions continues multidimensionnelles. Pour cela on associe à l’algorithme à étudier un système dynamique continu dont certaines trajectoires particulières correspondent aux exécutions de l’algorithme. L’étude du système dynamique permet alors une analyse systématique (pire cas, en moyenne et en distributions), une comparaison des performances et aussi la construction d’algorithmes efﬁcaces. Ces résultats, au cœur du projet ANR DYNA3S, ont permis un rapprochement avec une communauté plus algorithmique et tout particulièrement dans le cadre d’une collaboration avec Brigitte VALLÉE qui co-encadre entre autre la thèse de Pablo ROTONDO avec Valérie BERTHÉ. On peut également associer aux algorithmes de fractions continues multidimensionnelles des mots inﬁnis et et des systèmes dynamiques symboliques. Ces mots S-adiques ont été étudiés par Valérie BERTHÉ, 112 Chapitre 8. Equipe Automates

Tomáš HEJDA, Sébastien LABBÉ et Wolfgang STEINER sous divers angles : complexité, équilibre, etc. En particulier, une conjecture sur les mots d’Arnoux-Rauzy a été résolue grâce à l’étude de leurs fractals de Rauzy. Plus généralement, le projet ANR PRCI FAN a permis d’exhiber des propriétés des systèmes de numération à l’aide des fractals associés

Groupes et semi-groupes d’automates #Contrat #International #Publication On s’intéresse aux problèmes de décision du type de ceux énoncés par Dehn (conjugaison, ﬁnitude, ordre, croissance, etc.) pour les groupes et semi-groupes d’automate. En effet, d’une part cette famille de groupes et de semi-groupes a prouvé son intérêt en apportant des réponse à de nombreuses conjectures (Burnside, Milnor, Atiyah, Betty, Day, . . . ), et d’autre part, ces groupes et semi-groupes sont aisément manipulables grâce à l’automate qui les engendre. Au sein du projet ANR JCJC MealyM, Ines KLIMANN, Mathieu PICANTIN et Thibault GODIN (doctorant) ont prouvé de nouveaux résultats entre autres sur le problème de la ﬁnitude et le problème de Burnside, en particulier en collaborant avec des chercheurs de divers horizons (Laurent BARTHOLDI, Göttingen University & ENS Paris; Alan CAIN, Universidade Nova de Lisboa; Daniele D’ANGELI, Graz University; Emanuele RODARO, Politecnico di Milano; Dmytro SAVCHUK, University of South Florida). L’ensemble des ces résultats sera exposé lors du meeting de clôture du projet prévu en juillet 2017.

Calculabilités #Animation #International #Récompense #Publication La période 2012-2014 a vu l’essor au sein de l’équipe du thème de la calculabilité sous différentes facettes : calculabilité classique (degrés de Turing), théorie effective de l’aléatoire, mathématiques à rebours, etc. Ce thème s’est développé à travers un groupe de travail hebdomadaire pour la période 2012-2013, qui a réuni Laurent BIENVENU, Rupert HÖLZL, Christopher PORTER, Paul SHAFER (postdoctorants), Antoine TAVENEAUX, Benoit MONIN et Ludovic PATEY (doctorants). De nombreux résultats importants ont été obtenus par ce petit groupe, comme la résolution du problème du ML-cupping pour les K-triviaux (Laurent BIENVENU et co-auteurs), la séparation de la weak-2-randomness d’ordre supérieur et de la 1 Π1-randomness (Benoit MONIN), la réduction ﬁnitiste du théorème de Ramsey (Ludovic PATEY). Les travaux de thèse de Ludovic PATEY ont été récompensés par un accessit au prix de thèse Gilles Khan de la Société Informatique de France. Laurent BIENVENU a quant a lui été invité à donner l’exposé d’ouverture (Barry Cooper Lecture) du Logic Colloquium en 2016. Par ailleurs, le rayonnement de ce petit groupe au niveau national et international a été assuré par l’organisation de conférences (Computability, Randomness et Applications en 2016 au CIRM et participation à l’organisation de la conférence Computability in Europe en 2016), la création par Laurent BIENVENU (conjointement avec Grégory LAFITTE) du groupe de travail Calculabilités au sein du GDR IM, et du projet France-Berkeley, qui a permis d’amorcer une nouvelle collaboration avec l’un des meilleurs chercheurs mondiaux, Theodore Slaman.

De la théorie à la pratique #Logiciel #Publication Au cours de la période, plusieurs outils ont été développés validant expérimentalement des concepts mathématiques que nous avions développés en amont pour résoudre des problèmes réputés difficiles. L’outil, C-SHORe : Collapse-Saturation for Higher-Order Recursion, pour la vérification de propriétés de terminaison et de sûreté pour les programmes récursifs d’ordre supérieurs (abstraits ici par des schémas récursifs d’ordre supérieur) a été développé au sein de l’équipe par Christopher BROADBENT, Arnaud CARAYOL (LIGM), Matthew HAGUE et Olivier SERRE. Il est disponible sous licence MIT. Il utilise un algorithme fixed parameter tracktable pour la résolution de jeux sur des graphes d’automates effondrants basé sur une méthode de saturation évitant ainsi l’explosion combinatoire.

L’outil Stamina, développé par Nathanaël FIJALKOW en collaboration avec Hugo GIMBERT (LaBRI), Edon KELMENDI (LaBRI) et Denis KUPERBERG (LIP, anciennement dans l’équipe) a permis d’obtenir 8.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 113 la première implantation efﬁcace d’un algorithme calculant la hauteur d’étoile d’un langage régulier, un problème réputé irréalisable en pratique. Il utilise comme outil clé la notion de monoïde de stabilisation. L’outil Stamina est un logiciel libre, intégré à la plateforme Sage, logiciel libre de mathématiques dans lequel nous sommes par ailleurs très impliqués (contributions, relectures et formation).

Des doctorants fortement impliqués dans la formation à la recherche des lycéens #Formation #DiffusionSavoir Si plusieurs de nos membres permanents sont investis dans des activités de vulgarisation scientiﬁque, ce qui frappe le plus dans ce domaine est l’implication très forte de nos doctorants. En effet, sur la période ils ont été nombreux à s’impliquer dans des associations et évènements principalement à destination des lycéens sur des thématiques relevant des mathématiques et des fondements de l’informatique. Outre la traditionnelle fête de la science on peut citer : • Association Animath, aussi bien en France qu’à l’étranger (animation de clubs de lycéens et organisation d’écoles au Cameroun, au Kosovo et au Togo) : N. FIJALKOW, D. KUPERBERG, I. MARCOVICI, Ch. PAPERMAN, A. TAVENEAUX. • Association math.enJean : I. MARCOVICI, A. TAVENEAUX (membre du CA). • Séminaire Mathematic Park : I. MARCOVICI, A. TAVENEAUX (membre du comité d’organisation). • Club de mathématiques Parimaths et plus généralement dans l’encadrement d’équipes participant à des olympiades de mathématiques : V. JUGÉ, I. MARCOVICI, A. TAVENEAUX. • Ateliers du Palais de la découverte : D. KUPERBERG. • Ateliers au cours du festival Paris Montagne 2012 : L. DARTOIS et L. DAVIAUD.

8.2.4 Faits marquants

Une nouvelle thématique autour des fondements des bases de données #PolitiqueScientifique #Contrat #Formation #Publication En septembre 2013 puis en septembre 2015, une nouvelle thématique autour des fondements des bases de données a été créé au sein de l’équipe à travers le recrutement de deux enseignantes-chercheures, Amélie GHEERBRANT et Cristina SIRANGELO. L’accent a été mis sur les problématiques liées à l’expressivité et à l’évaluation de requêtes sur des données incomplètes. Ce cadre est pleinement d’actualité car les données que nous manipulons aujourd’hui sont souvent incohérentes et partielles du fait de leur provenance hétérogènes. Dans ce cadre, les travaux les plus significatifs ont porté sur l’identification de classes de structures de données incomplètes et de requêtes qui permettent une évaluation efficace. Pour cela, de nouvelles variantes de résultats classiques de théorie des modèles finis, intéressants par eux mêmes, ont été identifiées. Cette question est abordée au sein de l’ANR AGGREG en collaboration avec Arnaud DURAND, de l’équipe logique de l’IMJ-PRG. Ceci renforce encore un peu plus les liens avec cette équipe avec qui Sylvain PERIFEL collabore déjà autour des circuits algébriques et Olivier CARTON autour de la théorie descriptive des ensembles. Ainsi à travers ces recrutements, notre équipe a gagné en visibilité au sein d’une communauté sup- plémentaire et cela va s’accentuer prochainement puisque Cristina SIRANGELO est la responsable de l’organisation de l’édition 2019 de l’école de Printemps en Informatique Théorique (EPIT) sur le thème Données, logique et automates.

Projet DuaLL #Contrat #Visibilité #Publication Le projet ERC advance grant Duality in Formal Languages and Logic – a unifying approach to complexity and semantics (DuaLL), porté par Mai GEHRKE depuis septembre 2015 se situe à l’interface de trois domaines : l’étude des classes de circuits Booléens, la théorie algébrique des automates et la sémantique catégorique et la dualité de Stone. Pour cela, il requiert de nombreuses expertises représentées à l’IRIF au 114 Chapitre 8. Equipe Automates sein de l’équipe Automates et applications (Mai GEHRKE, Thomas COLCOMBET et Jean-Éric PIN) mais aussi de l’équipe PPS (Paul-André MELLIÈS). Ainsi, le projet DuaLL a permis un nouveau rapprochement entre notre équipe et l’équipe PPS (d’autres collaborations ayant déjà eu lieu, entre particulier les co- encadrement des thèses de Charles GRELLOIS et de Ludovic PATEY). Des contributions ont déjà été obtenues sur les trois grands axes du projets. • Étendre la théorie équationnelle (à la Eilenberg-Reiterman) au-delà des langages réguliers afin de développer des outils pour la séparation de classes de circuits Booléens. • Déterminer et étudier des reconnaisseurs canoniques afin d’obtenir des extensions robustes de la notion de régularité. • Étendre le cadre de la dualité de Stone afin de dépasser la sémantique catégorique. Bien qu’il n’ait commencé que depuis moins de deux ans le projet a déjà acquis une forte visibilité internationale : invitation de Mai GEHRKE comme Keynote speaker (Tutorial sur Duality in Computer Science) lors de LiCS 2016, articles invités dans SIGLOG News (Thomas COLCOMBET et Daniela PETRI ¸SAN, Mai GEHRKE et Andrea KREBS), nombreuses publications. Enfin, un groupe de travail régulier permet à la fois d’animer l’équipe tout en sensibilisant les membres du laboratoire intéressés par la thématique.

Projet ERC GALE et conférences Highlights of Logic, Games and Automata #Contrat #Visibilité #OrganisationConférence #Publication Le projet ERC starting grant Games, Automata and Logic’s Extensions (GALE), porté par Thomas COLCOMBET, a eu comme objectif de développer de nouvelles formes de notions de régularité. Il a en particulier permis de développer la théorie des fonctions de coût : une extension quantitative possédant des applications en théorie des automates, en vériﬁcation, ou encore en base de données. Plus généralement, le projet a été à l’origine de plusieurs avancées fondamentales dans la compréhension de plusieurs formes d’automates. Au sein de l’équipe il a également été un formidable outil d’animation avec la présence de nombreux visiteurs et post-doctorants ainsi que la création du groupe de lecture Logic, Automata, Algebra and Games (LAAG) auquel participent de nombreux collègues d’Ile de France. Ce projet a aussi participé à un renouveau de la théorie des automates à l’échelle internationale, dont l’une des concrétisations a été la nouvelle conférence annuelle Highlights of Logic, Games and Automata : une conférence sans actes (inspirée de ce qui est fait en mathématiques) attirant environ 150 chercheurs à chacune de ses éditions. Les deux premières éditions (2013 et 2014) ont eu lieu sur le campus de l’université Paris Diderot et le LIAFA a été particulièrement impliqué dans l’organisation. Le succès de cette conférence a motivé la création de la conférence sœur Highlights of Algorithms dont la première édition a été également soutenue par l’IRIF, en 2016.

Automates distribués #Récompense #Publication

Fabian REITER (doctorant d’Olivier CARTON) a introduit et développé le concept d’automate distribué et ses travaux ont reçu les prix du meilleur article étudiant dans deux conférences majeures : LiCS en 2015 et ICALP en 2017. Un automate distribué est une machine à état fini qui est exécutée simultanément par tous les sommets d’un graphe (éventuellement orienté et étiqueté). Les sommets communiquent entre eux en envoyant des messages le long des arêtes du graphe, et chaque sommet calcule son prochain état en fonction de son état actuel et des messages reçus de ses voisins. Dans [LICS 2015], on considère des automates distribués synchrones dont le temps de calcul est borné par une constante. Le résultat principal est que si on l’on ajoute à ces automates une condition d’acceptation globale et la possibilité d’alterner entre des choix non-déterministes et des calculs parallèles, alors on obtient un modèle de calcul équivalent à la logique monadique du second ordre (MSO) sur les graphes. 8.3 Organisation et vie de l’équipe 115 Les restrictions déterministe et non-déterministe de ce modèle sont strictement plus faibles que MSO, mais, en revanche, leur problème du vide est décidable. La variante d’automate distribué considérée dans [ICALP 2017] est en quelque sorte orthogonale à la précédente : la communication est asynchrone et le temps de calcul peut être arbitraire, mais cette fois-ci on se restreint à des calculs déterministes. Il est démontré que si l’on impose en plus que le diagramme états-transitions d’un tel automate ne peut pas contenir de cycles autres que des boucles, alors les automates asynchrones sont équivalents à un petit fragment de la logique de point fixe sur les graphes finis. Plus précisément, il s’agit du fragment (d’une variante) du µ-calcul modal qui autorise les plus petits points fixes mais interdit les plus grands points fixes. Cette équivalence reste vraie même si les automates peuvent perdre des messages.

8.3 Organisation et vie de l’équipe 8.3.1 Pilotage, animation, organisation La vie de l’équipe est structurée autour de son séminaire hebdomadaire et de plusieurs groupes de travail (souvent adossés à des projets de type ERC ou ANR mais pas exclusivement). Nous organisons chaque année une journée de rentrée en octobre qui permet d’accueillir les nouveaux entrants (collègues en délégations, post-doctorants, ATER, doctorants) afin qu’ils puissent nous exposer leurs thématiques de recherche et se familiariser avec celles de l’équipe. Pour les arbitrages financiers et les questions de politique scientifique nous arrivons systématiquement à des consensus grâce à des discussions en interne. Actuellement l’équipe est représentée par deux membres au conseil de laboratoire, quatre membres au conseil scientifique de l’UFR et un membre au conseil d’UFR (soit sept membres distincts au total) : cela nous permet donc d’être collectivement bien informés et représentés dans les différentes instances locales. Les ressources financières sont à ce jour suffisantes d’autant que le laboratoire peut ponctuellement prendre en charge les personnes n’ayant pas de projet en cours. Les recrutements de post-doctorants et de doctorants l’ont été sur des sources variées; à noter également que l’équipe accueille très régulièrement (sept fois sur la période) des ATER avec de forts profils en recherche.

8.3.2 Parité Un tiers des dix-huit membres permanents de l’équipe sont des femmes, et les deux collègues recrutées sur la période est des femmes. Sur les sept membres de l’équipe émargeant à l’un des trois conseils (laboratoire, scientiﬁque et UFR) trois sont des femmes. L’équipe est vigilante sur les questions de parité dans sa vie quotidienne et par ailleurs, certaines de ses membres sont particulièrement actives sur ces questions bien au-delà du laboratoire : Valérie BERTHÉ entre autres au sein du conseil d’administration de Femmes et Mathématiques, Amélie GEERBRANT lors du congrès 2015 de la Société Informatique de France consacré à Femmes et informatique et Irène MARCOVICI avec des rencontre de lycéennes lors des journées Filles et maths, une équation lumineuse en 2012 à l’IHP. 116 Chapitre 8. Equipe Automates Annexe Sélection des produits et des activités de recherche de l’équipe Automates et Applications

8.4 Produits de la recherche de l’équipe 8.4.1 Journaux / revues 8.4.1.1 Articles scientiﬁques (sélection) #Publication

[J1] Charlene Kalle, Wolfgang Steiner. “Beta-expansions, natural extensions and multiple tilings associated with Pisot units”. In : Transactions of the American Mathematical Society 364.5 (mai 2012), p. 2281–2318. [J2] Cor Kraaikamp, Thomas A Schmidt, Wolfgang Steiner. “Natural extensions and entropy of α-continued fractions”. In : Nonlinearity 25.8 (juil. 2012), p. 2207–2243. [J3] Connor Ahlbach, Jeremy Usatine, Christiane Frougny, Nicholas Pippenger. “Efficient algorithms for Zeckendorf arithmetic”. In : Fibonacci Quart. 51.3 (2013), p. 249–255. [J4] Ana Bušic,´ Jean Mairesse, Irène Marcovici. “Probabilistic cellular automata, invariant measures, and perfect sampling”. In : Advances in Applied Probability 45.4 (déc. 2013), p. 960–980. [J5] Thomas Colcombet. “Regular Cost Functions, Part I: Logic and Algebra over Words”. In : Logical Methods in Computer Science 9.3 (2013). [J6] Alberto Bertoni, Christian Choffrut, Flavio D’Alessandro. “On the Decidability of the Intersec- tion Problem for Quantum Automata and Context-Free Languages.” In : Int. J. Found. Comput. Sci. 25.8 (2014), p. 1065–1082. [J7] Laurent Bienvenu, Andrei E. Romashchenko, Alexander Shen, Antoine Taveneaux, Stijn Ver- meeren. “The axiomatic power of Kolmogorov complexity.” In : Annals of Pure and Applied Logic 165.9 (2014), p. 1380–1402. [J8] Arnaud Carayol, Axel Haddad, Olivier Serre. “Randomization in Automata on Infinite Trees.” In : ACM Transactions on Computational Logic 15.3 (2014), 24:1–24:33. [J9] Christian Choffrut. “Deciding Whether or Not a Synchronous Relation is Regular Prefix”. In : Fundamenta Informaticae 132.4 (2014), p. 439–459. [J10] Mai Gehrke, Samuel J. Gool, Vincenzo Marra. “Sheaf representations of MV-algebras and lattice- ordered abelian groups via duality”. In : Journal of Algebra 417 (nov. 2014), p. 290–332. [J11] Amélie Gheerbrant, Leonid Libkin, Cristina Sirangelo. “Naïve Evaluation of Queries over In- complete Databases.” In : ACM Transactions on Database Systems 39.4 (2014), 31:1–31:42. [J12] Jean-éric Pin, Pedro V. Silva. “A noncommutative extension of Mahler’s theorem on interpolation series.” In : European Journal of Combinatorics 36 (2014), p. 564–578. [J13] Jorge Almeida, Antonio Cano, Ondrej Klíma, Jean-Éric. Pin. “On fixed points of the lower set operator”. In : International Journal of Algebra and Computation 25.1-2 (2015), p. 259–292. [J14] Verónica Becher, Olivier Carton, Pablo Ariel Heiber. “Normality and automata.” In : Journal of Computer and System Sciences 81.8 (2015), p. 1592–1613. [J15] Verónica Becher, Serge Grigorieff. “Borel and Hausdorff hierarchies in topological spaces of Choquet games and their effectivization.” In : Mathematical Structures in Computer Science 25.7 (2015), p. 1490–1519. 8.4 Produits de la recherche de l’équipe 117 [J16] Valérie Berthé, Jérémie Bourdon, Timo Jolivet, Anne Siegel. “A combinatorial approach to products of Pisot substitutions”. In : Ergodic Theory and Dynamical Systems 36.06 (mar. 2015), p. 1757–1794. [J17] Valérie Berthé, Clelia Felice, Francesco Dolce, Julien Leroy, Dominique Perrin, Christophe Reutenauer, Giuseppina Rindone. “Maximal bifix decoding.” In : Discrete Mathematics 338.5 (2015), p. 725–742. [J18] Laurent Bienvenu, Rodney G. Downey, André Nies, Wolfgang Merkle. “Solovay functions and their applications in algorithmic randomness.” In : Journal of Computer and System Sciences 81.8 (2015), p. 1575–1591. [J19] Patrick Cégielski, Serge Grigorieff, Irène Guessarian. “Newton representation of functions over natural integers having integral difference ratios”. In : International Journal of Number Theory 11.07 (nov. 2015), p. 2109–2139. [J20] Hervé Fournier, Sylvain Perifel, Rémi Verclos. “On fixed-polynomial size circuit lower bounds for uniform polynomials in the sense of Valiant.” In : Information and Computation 240 (2015), p. 31–41. [J21] Nadime Francis, Luc Segoufin, Cristina Sirangelo. “Datalog Rewritings of Regular Path Queries using Views”. In : Logical Methods in Computer Science 11.4 (2015). [J22] Sébastien Labbé, Christophe Reutenauer. “A d-dimensional Extension of Christoffel Words.” In : Discrete & Computational Geometry 54.1 (2015), p. 152–181. [J23] Wolfgang Steiner, Jörg M. Thuswaldner. “Rational self-affine tiles”. In : Transactions of the American Mathematical Society 367.11 (mar. 2015), p. 7863–7894. [J24] Valérie Berthé, Loïck Lhote, Brigitte Vallée. “Probabilistic analyses of the plain multiple gcd algorithm.” In : Journal of Symbolic Computation 74 (2016), p. 425–474. [J25] Laurent Bienvenu, Noam Greenberg, Antonín Kucera,ˇ André Nies, Dan Turetsky. “Coherent randomness tests and computing the K-trivial sets”. In : Journal of the European Mathematical Society 18.4 (2016), p. 773–812. [J26] Mai Gehrke. “Stone duality, topological algebra, and recognition”. In : Journal of Pure and Applied Algebra 220.7 (juil. 2016), p. 2711–2747. [J27] Hugo Gimbert, Jérôme Renault, Sylvain Sorin, Xavier Venel, Wiesław Zielonka. “On values of repeated games with signals”. In : The Annals of Applied Probability 26.1 (fév. 2016), p. 402–424. [J28] Ines Klimann, Matthieu Picantin, Dmytro Savchuk. “Orbit automata as a new tool to attack the order problem in automaton groups”. In : Journal of Algebra 445 (jan. 2016), p. 433–457. [J29] Luidnel Maignan, Jean-Baptiste Yunès. “Finitization of Infinite Field-based Multi-general FSSP Solution.” In : Journal of Cellular Automata 12.1-2 (2016), p. 121–139. [J30] Ludovic Patey. “The strength of the tree theorem for pairs in reverse mathematics”. In : The Journal of Symbolic Logic 81.04 (déc. 2016), p. 1481–1499. [J31] Ludovic Patey. “The weakness of being cohesive, thin or free in reverse mathematics”. In : Israel Journal of Mathematics 216.2 (oct. 2016), p. 905–955. [J32] S. Abbes, S. Gouëzel, V. Jugé, J. Mairesse. “Uniform measures on braid monoids and dual braid monoids”. In : Journal of Algebra 473 (mar. 2017), p. 627–666.

8.4.1.2 Articles de synthèse / revues bibliographiques Cette rubrique est sans objet pour l’équipe. 118 Chapitre 8. Equipe Automates 8.4.1.3 Autres articles (articles publiés dans des revues professionnelles ou techniques, etc.) Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.2 Ouvrages 8.4.2.1 Monographies et ouvrages scientiﬁques, éditions critiques, traductions #Publication

[M1] Sylvain Perifel. Complexité algorithmique. 432 pages. Ellipses, 2014. [M2] Valérie Berthé, Michel Rigo. Combinatorics, Words and Symbolic Dynamics. T. 159. Cambridge University Press, 2016.

8.4.2.2 Direction / édition scientiﬁque Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.2.3 Chapitres d’ouvrage (sélection) #Publication

[Ch1] Valérie Berthé, Vincent Delecroix. “Beyond substitutive dynamical systems: S-adic expansions”. In : Numeration and substitution 2012. RIMS Kôkyûroku Bessatsu, B46. Res. Inst. Math. Sci. (RIMS), Kyoto, 2014, p. 81–123. [Ch2] Marie Ferbus-Zanda, Serge Grigorieff. “Kolmogorov Complexity in Perspective Part I: Informa- tion Theory and Randomness”. In : Logic, Epistemology, and the Unity of Science. Springer Nature, 2014, p. 57–94. [Ch3] Mai Gehrke. “Canonical Extensions, Esakia Spaces, and Universal Models”. In : Leo Esakia on Duality in Modal and Intuitionistic Logics. Springer, 2014, p. 9–41.

8.4.2.4 Thèses et HDR Habilitations à diriger des recherches

[HDR1] Thomas COLCOMBET, Fonctions régulières de coût, soutenue en mars 2013. [HDR2] Ines KLIMANN, Autour de divers problèmes de décision sur les automates, soutenue en janvier 2014. [HDR3] Olivier SERRE, Playing with Games and Trees, soutenue en mars 2015. [HDR4] Matthieu PICANTIN, Automates, (semi)groupes et dualités, soutenue en juillet 2017.

Thèses de doctorat #Formation

[Th1] Hoang-Thach NGUYEN (encadrement : Jean Mairesse; financement : contrat doctoral spécifique école Polytechnique), Réseaux de Petri stochastiques à forme produit, soutenue en avril 2012. [Th2] Sébastien LABBÉ (encadrement : Valérie Berthé et Srecko Brlek; financement : bourse d’études supérieures du Canada Alexandre Graham Bell du CRSNG), Structure des pavages, droites discrètes 3D et combinatoire des mots, soutenue en mai 2012. [Th3] Dion COUMANS (encadrement : Mai Gehrke; financement : bourse de la Radboud Universitaire Nijmegen), Canonical extensions in logic, soutenue en novembre 2012. [Th4] Kuperberg DENIS (encadrement : Thomas Colcombet; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Etude de classes de fonctions de coût régulières, soutenue en décembre 2012. [Th5] Timo JOLIVET (encadrement : Valérie Berthé et Jarkko Kari; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Combinatorics of Pisot substitutions, soutenue en novembre 2013. [Th6] Irène MARCOVICI (encadrement : Jean Mairesse; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Automates cellulaires probabilistes et mesures spécifiques sur des espaces symboliques, soutenue en novembre 2013. 8.4 Produits de la recherche de l’équipe 119

[Th7] Axel HADDAD (encadrement : Arnaud Carayol et Olivier Serre; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Shape-Preserving Transformations of Higher-Order Recursion Schemes, soutenue en décembre 2013. [Th8] Antoine TAVENEAU (encadrement : Laurent Bienvenu et Sophie Laplante; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Puissance logique et calculatoire de l’aléa algorithmique, soutenue en décembre 2013. [Th9] Sam VAN GOOL (encadrement : Mai Gehrke; financement : projet hollandais NWO), On sheaves and duality, soutenue en avril 2014. [Th10] Laure DAVIAUD (encadrement : Thomas Colcombet et Jean-èric Pin; financement : projet ERC GALE), Comportements asymptotiques des automates max-plus et min-plus, soutenue en septembre 2014. [Th11] Luc DARTOIS (encadrement : Olivier Carton et Jean-éric Pin; financement : projet ANR FREC), Méthodes algébriques pour la théorie des automates, soutenue en décembre 2014. [Th12] Benoit MONIN (encadrement : Laurent Bienvenu; financement : bourse de l’école Doctorale de Sciences Mathématiques de Paris-Centre), Higher computability and randomness, soutenue en décembre 2014. [Th13] Charles PAPERMAN (encadrement : Olivier Carton et Jean-éric Pin; financement : fondation CFM pour la recherche), Circuits booléens, prédicats modulaires et langages réguliers, soutenue en décembre 2014. [Th14] Yann PEQUIGNOT (encadrement : Jacques Duparc et Jean-éric Pin; financement : bourse suisse), Better-quasi-order : Ideals and Spaces, soutenue en juin 2015. [Th15] Nathanaël FIJALKOW (encadrement : Mikołaj Bojanczyk´ et Thomas Colcombet; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Counting and Randomising in Automata Theory, soutenue en octobre 2015. [Th16] Tomáš HEJDA (encadrement : Edita Pelantová et Wolfgang Steiner; financement : bourse du gouvernement français pour étudiant en co-tutelle), Geometrical aspects of positional representations of real and complex numbers, soutenue en février 2016. [Th17] Vincent JUGÉ (encadrement : Jean Mairesse; financement : ingénieur du corps des Mines), Combinatorics of Braids, soutenue en février 2016. [Th18] Ludovic PATEY (encadrement : Laurent Bienvenu et Hugo Herbelin; financement : bourse de l’école Doctorale de Sciences Mathématiques de Paris-Centre), The reverse mathematics of Ramsey-type theorems, soutenue en février 2016. [Th19] Charles GRELLOIS (encadrement : Paul-André Melliès et Olivier Serre; financement : contrat doctoral spécifique normalien), Semantics of linear logic and higher-order model-checking, soutenue en avril 2016. [Th20] Anna Carla RUSSO (encadrement : Mai Gehrke et Antonio di Nola; financement : bourse italienne), MV-algebras, grothendieck toposes and applications, soutenue en avril 2016. [Th21] Bruno GUILLON (encadrement : Christian Choffrut et Giovanni Pighizzini; financement : bourse de l’école Doctorale de Sciences Mathématiques de Paris-Centre), Two-wayness : Automata and Transducers, soutenue en mai 2016. [Th22] Arthur MILCHIOR (encadrement : Alexis Bès et Olivier Carton; financement : bourse de l’école Doctorale de Sciences Mathématiques de Paris-Centre), Logique du premier ordre, relations d’entiers et automates dans une base fixe, soutenue en juin 2016.

8.4.3 Colloques / congrès, séminaires de recherche 8.4.3.1 Éditions d’actes de colloques / congrès #Publication #Animation [E1] Marie-Pierre Béal, Olivier Carton, éds. Proceedings of Developments in Language Theory - 17th International Conference (DLT 2013). T. 7907. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013. 120 Chapitre 8. Equipe Automates [E2] Edward A. Hirsch, Sergei O. Kuznetsov, Jean-éric Pin, Nikolay K. Vereshchagin, éds. Proceed- ings of Computer Science - Theory and Applications - 9th International Computer Science Symposium in Russia (CSR 2014). T. 8476. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014. [E3] Arnold Beckmann, Laurent Bienvenu, Natasa Jonoska, éds. Proceedings of Pursuit of the Uni- versal - 12th Conference on Computability in Europe (CiE 2016). T. 9709. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016.

8.4.3.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès (sélection) #Publication

[A1] Laurent Bienvenu, Rupert Hölzl, Joseph S. Miller, André Nies. “The Denjoy alternative for computable functions.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2012). T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 543–554. [A2] Laurent Bienvenu, Benoit Monin. “Von Neumann’s Biased Coin Revisited.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 145–154. [A3] Zeev Dvir, Guillaume Malod, Sylvain Perifel, Amir Yehudayoff. “Separating multilinear branching programs and formulas.” In : Proceedings of the 44th Symposium on Theory of Computing Conference (STOC 2012). ACM, 2012, p. 615–624. [A4] Nathanaël Fijalkow, Hugo Gimbert, Youssouf Oualhadj. “Deciding the Value 1 Problem for Probabilistic Leaktight Automata.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 295–304. [A5] Serge Grigorieff, Pierre Valarcher. “Functionals Using Bounded Information and the Dynamics of Algorithms.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 345–354. [A6] Lukasz Kaiser. “Learning Games from Videos Guided by Descriptive Complexity.” In : Proceed- ings of the Twenty-Sixth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI 2012). AAAI Press, 2012. [A7] Faried Abu Zaid, Erich Grädel, Lukasz Kaiser. “The Field of Reals is not omega-Automatic.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2012). T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 577–588. [A8] Christopher H. Broadbent, Arnaud Carayol, Matthew Hague, Olivier Serre. “C-SHORe: a collapsible approach to higher-order verification.” In : ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming (ICFP 2013). ACM, 2013, p. 13–24. [A9] Thomas Colcombet. “Magnitude Monadic Logic over Words and the Use of Relative Internal Set Theory.” In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2013). IEEE Computer Society, 2013, p. 123. [A10] Luc Dartois, Charles Paperman. “Two-variable first order logic with modular predicates over words.” In : 30th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2013). T. 20. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 329–340. [A11] Amélie Gheerbrant, Leonid Libkin, Cristina Sirangelo. “When is naive evaluation possible?” In : Proceedings of the 32nd ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART Symposium on Principles of Database Systems (PODS 2013). ACM, 2013, p. 75–86. [A12] Achim Blumensath, Olivier Carton, Thomas Colcombet. “Asymptotic Monadic Second-Order Logic.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 87–98. 8.4 Produits de la recherche de l’équipe 121 [A13] Christian Choffrut, Bruno Guillon. “An Algebraic Characterization of Unary Two-Way Transduc- ers.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 196–207. [A14] Thomas Colcombet, Laure Daviaud, Florian Zuleger. “Size-Change Abstraction and Max-Plus Automata.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 208– 219. [A15] Luidnel Maignan, Jean-Baptiste Yunès. “Generalized FSSP on Hexagonal Tiling: Towards Arbi- trary Regular Spaces.” In : Cellular Automata and Discrete Complex Systems - 20th International Workshop (AUTOMATA 2014). T. 8996. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 83–96. [A16] Benoit Monin. “Higher randomness and forcing with closed sets.” In : 31st International Sympo- sium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2014). T. 25. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 566–577. [A17] Thomas Colcombet, A. V. Sreejith. “Limited Set quantifiers over Countable Linear Orderings.” In : 42nd Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium (ICALP 2015). T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 146–158. [A18] Erich Grädel, Wied Pakusa, Svenja Schalthöfer, Lukasz Kaiser. “Characterising Choiceless Polynomial Time with First-Order Interpretations.” In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2015). IEEE Computer Society, 2015, p. 677–688. [A19] S. Akshay, Blaise Genest, Bruno Karelovic, Nikhil Vyas. “On Regularity of Unary Probabilistic Automata.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 8:1–8:14. [A20] Marta Brzicova, Christiane Frougny, Edita Pelantová, Milena Svobodová. “On-line Multipli- cation and Division in Real and Complex Bases.” In : 23nd IEEE Symposium on Computer Arithmetic (ARITH 2016). IEEE Computer Society, 2016, p. 134–141. [A21] Arnaud Carayol, Christof Löding, Olivier Serre. “Automata on Infinite Trees with Equality and Disequality Constraints Between Siblings.” In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2016). ACM, 2016, p. 227–236. [A22] Laure Daviaud, Denis Kuperberg, Jean-éric Pin. “Varieties of Cost Functions.” In : 33rd Sympo- sium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 30:1–30:14. [A23] Nathanaël Fijalkow. “Characterisation of an Algebraic Algorithm for Probabilistic Automata.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 34:1–34:13. [A24] Mai Gehrke. “Duality in Computer Science.” In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2016). ACM, 2016, p. 12–26. [A25] Mai Gehrke, Daniela Petrisan, Luca Reggio. “The Schützenberger Product for Syntactic Spaces.” In : 43rd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP 2016). T. 55. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 112:1–112:14. [A26] Thibault Godin, Ines Klimann. “Connected Reversible Mealy Automata of Prime Size Cannot Generate Infinite Burnside Groups.” In : 41st International Symposium on Mathematical Founda- tions of Computer Science (MFCS 2016). T. 58. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 44:1–44:14. 122 Chapitre 8. Equipe Automates 8.4.3.3 Autres produits présentés dans des colloques / congrès et des séminaires de recherche Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.4 Développements instrumentaux et méthodologiques 8.4.4.1 Prototypes et démonstrateurs Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.4.2 Plateformes et observatoires Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.4.3 Autres Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.5 Produits et outils informatiques 8.4.5.1 Logiciels #Logiciel #Publication

• Un outil, C-SHORe : Collapse-Saturation for Higher-Order Recursion, pour la vériﬁcation de propriétés de terminaison et de sûreté pour les programmes récursifs d’ordre supérieurs (abstraits ici par des schémas récursifs d’ordre supérieur) a été développé au sein de l’équipe par Christopher BROADBENT, Arnaud CARAYOL (LIGM), Matthew HAGUE et Olivier SERRE. Il est disponible sous licence MIT. • Une bibliothèque pour python compatible avec sage pour les automates et les semigroupes, ainsi qu’une interface en ligne — Semigroup online ont été développés par Charles PAPERMAN en collaboration avec Michaël CADILLAC (Université de Tübingen). Cette bibliothèque implante les calculs classiques mais aussi certains des résultats les plus récents de la théorie algébrique des automates. • L’outil Acme, créé par Nathanaël FIJALKOW en collaboration avec Denis KUPERBERG (LIP, anciennement dans l’équipe) et écrit en OCaML, implante les algorithmes construits à la fois pour les systèmes à compteurs et les systèmes aléatoires. En effet, les structures algébriques sous- jacentes sont similaires, permettant une implantation générique de ces algorithmes. L’outil Acme est un logiciel libre disponible en ligne. • L’outil Stamina, créé par Nathanaël FIJALKOW en collaboration avec Hugo GIMBERT (LaBRI), Edon KELMENDI (LaBRI) et Denis KUPERBERG (LIP, anciennement dans l’équipe) et écrit en C++, est le successeur d’Acme. Ses performances améliorent Acme de plusieurs ordres de grandeur. Ceci a permis d’obtenir la première implantation efﬁcace d’un algorithme calculant la hauteur d’étoile d’un langage régulier, un problème réputé irréalisable en pratique. L’outil Stamina est un logiciel libre, intégré à la plateforme Sage. • Sébastien LABBÉ est un grand contributeur au logiciel libre de mathématique Sage (plus de 93 contributions et 53 relectures de code entre 2008 et 2016 totalisant plus de 20 000 lignes de code en Python, Sage et Cython). Il est entre autre l’uteur du package optionnel de Sage slabbe-0.1.spkg (8000+ lignes de code) publié en 2014 et de slabbe-0.2.spkg (15 000+ lignes de code) publié en 2015 contenant son code de recherche personnel. Il est également le co-auteur de la librairie sur la combinatoire des mots en Sage.

8.4.5.2 Bases de données / cohortes Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.5.3 Corpus Cette rubrique est sans objet pour l’équipe. 8.4 Produits de la recherche de l’équipe 123 8.4.5.4 Outils présentés dans le cadre de compétitions de solveurs Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.5.5 Outils d’aide à la décision Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.5.6 Autres Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.6 Brevets, licences et déclarations d’invention Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.7 Rapports d’expertises techniques, produits des instances de normalisation Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.8 Produits des activités didactiques 8.4.8.1 Ouvrages #DiffusionSavoir #Publication

[Ou1] Sylvain Perifel. Complexité algorithmique. 432 pages. Ellipses, 2014. [Ou2] Jean-Marie Rifﬂet, Jean-Baptiste Yunès. Fondements de la Programmation : Concepts et Tech- niques. 264 pages. Ellipses, 2014.

L’ouvrage ci-dessous (notes du cours éponyme au MPRI) est encore incomplet mais les onze premiers chapitres forment un ensemble déjà très cohérent d’où sa présence dans cette rubrique. À terme la vocation est d’obtenir un ouvrage sur les fondements algébriques de la théorie des automates.

[Ou1] Jean-éric Pin. Mathematical Foundations of Automata Theory. 327 pages. 2016.

8.4.8.2 E-learning, moocs, cours multimedia, etc. #DiffusionSavoir Jean-Baptiste YUNÈS a une chaîne YouTube qui contient des cours qu’il a enregistrés.

8.4.8.3 Enseignement au niveau Master #Formation

• Master Parisien de Recherche en Informatique (MPRI) : • Cours Fondations mathématiques de la théorie des automates : Olivier CARTON et Jean-éric PIN (2012–2017). • Cours Fondements sur la modélisation des réseaux : Jean MAIRESSE (2012–2014). • Cours Modèles de calcul et automates ﬁnis : Thomas COLCOMBET, Ines KLIMANN, Matthieu PICANTIN et Jacques SAKAROVICH (2012–2017). • Cours Techniques de théorie des jeux en informatique : Olivier SERRE et Wiesław ZIELONKA (2012–2017). • Cours Théorie des calculs : Laurent BIENVENU (2012) et Sylvain PERIFEL (2014). • Master Logique Mathématique et Fondements de l’Informatique (LMFI) • Cours Théorie de la dualité en logique et informatique : Mai GEHRKE (2013) • Master Ingénierie des Algorithmes et des Programmes (IAP) : • Cours Méthodes d’accès à l’information numérique : Sylvain PERIFEL (2014 et 2015). • Master 2 d’informatique de l’Université Paris Diderot : • Cours Formats de documents et XML : Olivier CARTON. 124 Chapitre 8. Equipe Automates

• Cours Interface et Outils de MacOSX : Jean-Baptiste YUNÈS. • Master 2 Projets Informatiques et Stratégie d’Entreprise (PISE) : • Cours UML : Jean-Baptiste YUNÈS. • Enseignement à l’étranger • Cours Automata, Languages and Numeration Systems, TU Graz, AK Theoretische Informatik : Wolfgang STEINER (2012 et 2014).

8.4.8.4 Ecoles thématiques #DiffusionSavoir #Animation #International Organisation et pilotage :

• Cristina SIRANGELO est la responsable de l’organisation de l’édition 2019 de l’école de Printemps en Informatique Théorique (EPIT) sur le thème Données, logique et automates qui aura lieu en mai 2019. • Valérie BERTHÉ a co-organisé avec Michel RIGO l’International School and Conference on “Com- binatorics, Automata and Number Theory” (CANT 2012), 21-25 mai 2012, au CIRM (Marseille). • Valérie BERTHÉ a co-organisé avec Michel RIGO l’International School and Conference on “Combinatorics, Automata and Number Theory” (CANT 2016), 28 novembre-2 décembre 2016, au CIRM (Marseille). • Jean MAIRESSE a été membre du comité de pilotage de l’école de Printemps en Informatique Théorique (EPIT) de 2009 à 2015. • Valérie BERTHÉ est membre du conseil scientiﬁque de l’école Jeunes Chercheurs en Informatique Mathématique (EJC-IM) depuis 2014. • Mai GEHRKE a été membre du comité de programme de la Scandinavian Logic Symposium Summer School (SLS 2015). • Mai GEHRKE a été membre du comité de programme de la Third Nordic Logic Summer School (NLS 2017).

Interventions :

• Laurent BIENVENU a donné un cours Calculabilité sur les entiers et les réels : de l’œuvre de Turing à la recherche actuelle lors de l’école l’école de recherche de l’ENS Lyon (2012). • Mai GEHRKE a donné un cours Duality in Logic lors de l’école CUSO Winter School in Mathematics and Computer Science : Proof and Computation (Les Diablerets, Suisse, janvier 2013). • Mai GEHRKE a donné un cours Duality and Automata Theory lors de l’école Ph.Ds in Logic IV (Munich, avril 2013). • Christiane FROUGNY a donné un cours Systèmes de numération et automates et Valérie BERTHÉ un cours Fractions continues multidimensionnelles et dynamique lors de l’école d’été Number Theory and Dynamics (Grenoble, juin 2013). • Valérie BERTHÉ a donné un cours Around Rauzy fractals lors de l’école de recherche CIMPA- ARGENTINE Cantor-Salta 2015 : Dynamics on Cantor sets (novembre 2015).

8.4.8.5 Émissions radio, TV, presse écrite #DiffusionSavoir

• Arthur MILCHIOR est chroniqueur sur Trajectoires, podcast sur la culture mathématique. Il a également réalisé un dossier sur la calculabilité chez Podcast science.

8.4.8.6 Produits de vulgarisation : articles, interviews, éditions, vidéos, etc. #DiffusionSavoir Articles de vulgarisation 8.4 Produits de la recherche de l’équipe 125

• Valérie BERTHÉ a écrit un article dans Images des mathématiques : Nombres et représentations : les décimales de sont-elles aléatoires?. • Denis KUPERBERG a écrit un article dans la revue Prisme à idées : Théorème de Gödel : quand les mathématiques rencontrent l’incertitude. • Jean MAIRESSE et Irène MARCOVICI ont écrit un article dans Images des mathématiques : Automates cellulaires et correction d’erreurs. Interviews

• Laurent BIENVENU a été interviewé dans le ﬁlm Le modèle Turing en 2012. • Valérie BERTHÉ, en sa qualité de directrice adjointe de la FSMP, a été interviewée par le magazine La Recherche dans le cadre du dossier intitulé Maths : les femmes vont-elles prendre le pouvoir?, publié dans le numéro de décembre 2014.

8.4.8.7 Produits de médiation scientiﬁque #DiffusionSavoir Les doctorants (mais aussi des permanents) de l’équipe ont été nombreux à s’impliquer dans des associations et évènements principalement à destination des lycéens sur des thématiques relevant des mathématiques et des fondements de l’informatiques. • Association Animath, aussi bien en France qu’à l’étranger (animation de clubs de lycéens et organisation d’écoles au Cameroun, au Kosovo et au Togo) : Nathanaël FIJALKOW, Denis KUPERBERG, Irène MARCOVICI, Charles PAPERMAN, Antoine TAVENEAUX. • Association math.enJean : Irène MARCOVICI, Antoine TAVENEAUX (membre du CA). • Séminaire Mathematic Park : Irène MARCOVICI, Antoine TAVENEAUX (membre du comité d’organisation). À noter également que Valérie BERTHÉ (février 2012) et Sylvain PÉRIFEL (mars 2016) y ont tous les deux exposés. • Club de mathématiques Parimaths et plus généralement dans l’encadrement d’équipes participant à des olympiades de mathématiques : Vincent JUGÉ, Irène MARCOVICI, Antoine TAVENEAUX. • Ateliers du Palais de la découverte : Denis KUPERBERG. • Ateliers au cours du festival Paris Montagne 2012 : Luc DARTOIS et Laure DAVIAUD. • école internationale d’initiation à la recherche pour lycéens MathInfoLy 2016 : Valérie BERTHÉ (membre du comités scientiﬁque). • Carrefour des Humanités Paul Ricœur (Lorient) : exposé de Valérie BERTHÉ en avril 2016. • Lycée Jules Supervielle (Montevideo, Uruguay) : exposé de Valérie BERTHÉ en octobre 2013. • Prix d’Alembert 2016 (décerné par la SMF, ce prix vise à encourager la diffusion de la connaissance des mathématiques vers un large public) : Valérie BERTHÉ (membre du jury).

8.4.8.8 Débats science et société #DiffusionSavoir

• Valérie BERTHÉ est particulièrement active sur les questions de l’égalité professionnelle Femmes/Hommes : • Elle est intervenue dans la formation "Agir pour l’égalité professionnelle F/H dans la recherche. Les étapes clés de la carrière en mathématiques", à l’IMJ le 18 novembre 2014. • Elle est membre du comité de programme du Forum Jeunes Mathématiciennes et a organisé les forums de 2012 et 2014. • Elle est membre du conseil d’administration de Femmes et Mathématiques. • Jean Mairesse est intervenu dans un débat public lors du festival du ﬁlm de chercheurs à Nancy en juin 2012 suite à son implication dans le ﬁlm Le modèle Turing de Catherine Bernstein.

8.4.9 Autres produits propres à une discipline 8.4.9.1 Créations artistiques théorisées Cette rubrique est sans objet pour l’équipe. 126 Chapitre 8. Equipe Automates 8.4.9.2 Mises en scènes Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.4.9.3 Films

Jean MAIRESSE a été conseiller scientiﬁque du ﬁlm Le modèle Turing de Catherine Bernstein, CNRS- Images.

8.4.9.4 Autres

Jean MAIRESSE a été commissaire associé de l’exposition Turing à la mairie du 5ème arrondissement de Paris en 2012.

8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 8.5.1 Activités éditoriales #Visibilité #Administration #Animation #International

8.5.1.1 Participation à des comités éditoriaux (revues, collections) Co-Direction de comité éditorial : • RAIRO - Theoretical Informatics and Applications (RAIRO : ITA) : Christian CHOFFRUT, Sylvain PERIFEL et Olivier SERRE. • Semigroup Forum : Jean-éric PIN.

Membre de comité éditorial : • Annals of Applied Probability : Jean MAIRESSE. • Bulletins et Mémoires de la SMF : Valérie BERTHÉ. • The Bulletin of Symbolic Logic : Laurent BIENVENU et Thomas COLCOMBET. • The Houston Journal of Mathematics : Mai GEHRKE. • International Journal of Algebra and Computation : Jean-éric PIN. • Journal of Cellular Automata : Jean-Baptiste YUNÈS. • Mathematical Logic Quarterly : Mai GEHRKE. • Queueing Systems : Theory and Applications : Jean MAIRESSE. • RAIRO - Theoretical Informatics and Applications (RAIRO : ITA) : Olivier CARTON.

Direction de numéro spéciaux de revue : • Logical Methods in Computer Science, special issue dedicated to the 18th International Conference on Foundations of Software Science and Computation Structures (FoSSaCS 2015) : Thomas COLCOMBET. • Techniques et Sciences Informatique, numéro spécial consacré à la théorie des jeux dans la revue TSI : Olivier SERRE.

8.5.1.2 Direction de collections et de séries

• Valérie BERTHÉ est membre du board de la collection Computer Science and Information Techno- logy d’ISTE-Wiley/Hermes.

8.5.1.3 Participation à des comités de pilotage de conférences

• Computability in Europe (CiE) : Laurent BIENVENU, 2012-2016. • Symposium on Games, Automata, Logics and Formal Veriﬁcation (GandALF) : Wiesław ZIE- LONKA, 2012–2015. • Highlights of Logics, Games and Automata : Thomas COLCOMBET, depuis 2013. • Conférence Numeration : Christiane FROUGNY. 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 127

• Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS) : Thomas COLCOMBET, depuis 2015. • Topology, Algebra, and categories in Logic (TACL) : Mai GEHRKE. 8.5.1.4 Présidences de comités de programme de conférences

• Computability in Europe (CiE 2016) : Laurent BIENVENU. • Computer Science Symposium in Russia (CSR 2014) : Jean-éric PIN. • Developments in Language Theory - 17th International Conference (DLT 2013) : Olivier CARTON. 8.5.1.5 Participation à des comités de programme de conférences Les entrées ci-dessous sont listées par ordre alphabétique. Conférences internationales : • International conference on Cellular Automata for Research and Industry (ACRI). Jean-Baptiste YUNÈS. • Advances in Modal Logic (AiML 2014). Mai GEHRKE. • Algebra & Coalgebra Meet Proof Theory (ALCOP 2012). Mai GEHRKE. • AMS International Meeting, Special session on Algebraic Theory of Semigroups and Applications, (Porto, 2015). Jean-éric PIN. • Gestion de Données - Principes, Technologies et Applications (BDA 2014). Amélie GHEERBRANT. • 5th International Conference on Algebraic Informatics (CAI 2013). Jean-éric PIN. • 7th International Conference on Algebraic Informatics (CAI 2015). Jean-éric PIN. • 5th Conference on Algebra and Coalgebra in Computer Science (CALCO 2013). Mai GEHRKE. • 7th Conference on Algebra and Coalgebra in Computer Science (CALCO 2017). Daniela PE- TRI ¸SAN. • Computability in Europe (CiE 2014) : Laurent BIENVENU. • Computability in Europe (CiE 2015) : Laurent BIENVENU. • ACM International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM 2013). Amélie GHEERBRANT. • The 27th International Conference on Concurrency Theory (CONCUR 2016). Daniela PETRI ¸SAN. • 8th International Computer Science Symposium in Russia (CSR 2013). Jean-éric PIN. • 9th International Computer Science Symposium in Russia (CSR 2014). Jean-éric PIN. • Descriptive Complexity of Formal Systems (DCFS 2015). Jean-éric PIN. • Descriptive Complexity of Formal Systems (DCFS 2016). Valérie BERTHÉ. • 19th IAPR international conference on Discrete Geometry for Computer Imagery (DGCI 2016). Valérie BERTHÉ. • 19th International Conference on Developments in Language Theory (DLT 2015). Jean-éric PIN. • 20th International Conference on Developments in Language Theory (DLT 2016). Olivier CARTON et Jean-éric PIN. • 21st International Conference on Developments in Language Theory (DLT 2017. Jean-éric PIN. • 20th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT 2015). Thomas COLCOMBET. • 16th International Conference on Foundations Of Software Science And Computation Structures (FoSSaCS 2014). Wiesław ZIELONKA. • 18th International Conference on Foundations Of Software Science And Computation Structures (FoSSaCS 2015). Thomas COLCOMBET. • 19th International Conference on Foundations Of Software Science And Computation Structures (FoSSaCS 2016). Olivier SERRE. • 4th International Symposium on Games, Automata, Logics, and Formal Veriﬁcation (GandALF 2013). Olivier SERRE. 128 Chapitre 8. Equipe Automates • 8th International Symposium on Games, Automata, Logics, and Formal Veriﬁcation (GandALF 2017). Thomas COLCOMBET. • 32nd IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Compu- ter Science (FSTTCS 2012). Thomas COLCOMBET. • 35th IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2015). Thomas COLCOMBET. • 44th International Colloquium on Automata, Languages and Programming (ICALP 2017). Jean-éric PIN. • 17th International Conference on Database Theory (ICDT 2014). Amélie GHEERBRANT. • 19th International Conference on Database Theory (ICDT 2016). Amélie GHEERBRANT. • IFIP International Conference on Theoretical Computer Science (IFIP TCS 2014). Olivier SERRE. • Jewels of Automata : from Mathematics to Applications (AutoMathA 2015). Jean-éric PIN et Olivier SERRE. • 14th Mons Days of Theoretical Computer Science. Valérie BERTHÉ Jean-éric PIN. • 15th Mons Days of Theoretical Computer Science. Valérie BERTHÉ. • 16th Mons Days of Theoretical Computer Science. Wolfgang STEINER. • 11th International Conference on Language and Automata Theory and Applications (LATA 2017). Jean-éric PIN. • 38th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2013). Thomas COLCOMBET. • 39th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2014). Jean-éric PIN. • Number Theory, Numeration Systems, Ergodic Theory. Valérie BERTHÉ. • 33rd Conference on the Mathematical Foundations of Programming Semantics (MFPS 33). Daniela PETRI ¸SAN. • Numeration 2014. Christiane FROUGNY. • Numeration 2015. Valérie Et Wolfgang STEINER. • Numeration 2016. Christiane FROUGNY et Wolfgang STEINER. • Numeration 2017. Christiane FROUGNY et Wolfgang STEINER. • 34th ACM Symposium on Principles of Database Systems (PODS 2015). Cristina SIRANGELO. • 35th ACM Symposium on Principles of Database Systems (PODS 2016). Cristina SIRANGELO. • 40th International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM 2014). Jean-éric PIN. • 38th International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM 2012). Wiesław ZIELONKA. • 32nd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2015). Sylvain PERIFEL. • Topologies, Algebras, and Categories in Logics (TACL 2013). Mai GEHRKE. • Topologies, Algebras, and Categories in Logics (TACL 2015). Mai GEHRKE.

Workshop internationaux :

• 4th International Workshop on Applications and Fundamentals of Cellular Automata (AFCA 2016). Jean-Baptiste YUNÈS. • Alberto Mendelzon International Workshop on the Foundations of Data Management (AMW 2015). Amélie GHEERBRANT. • Alberto Mendelzon International Workshop on the Foundations of Data Management (AMW 2016). Amélie GHEERBRANT. • 11th International Workshop on Coalgebraic Methods in Computer Science (CMCS 2012). Mai GEHRKE. • 13th International Workshop on Coalgebraic Methods in Computer Science (CMCS 2016). Daniela 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 129

PETRI ¸SAN et Jean-éric PIN. • Congrès de la SIF 2015. Amélie GHEERBRANT et Jean MAIRESSE. • 10th International Workshop on Fixed Points in Computer Science (FICS 2015). Thomas COL- COMBET. • GASICS’12 : 4th Workshop on Games for Design, Veriﬁcation and Synthesis. Olivier SERRE. • Highlights of Logic, Games and Automata (2013). Jean-éric PIN. • Highlights of Logic, Games and Automata (2014). Thomas COLCOMBET. • Highlights of Logic, Games and Automata (2015). Thomas COLCOMBET. • Highlights of Logic, Games and Automata (2017). Thomas COLCOMBET et Mai GEHRKE. • Journées Machines à états ﬁnis et Combinatoire (JMC 2012). Jean MAIRESSE. • 18th International Workshop on Logic and Computational Complexity (LCC 2017). Cristina SIRANGELO. • RP 2015 : 9th International Workshop on Reachability Problems. Olivier SERRE. • Representing Streams II. Valérie BERTHÉ. • 3rd International Workshop on Trends in Tree Automata and Tree Transducers (TTATT 2015). Olivier CARTON. • 4th International Workshop on Trends in Tree Automata and Tree Transducers (TTATT 2016). Olivier CARTON. • Workshop on Logic, Language, Information and Computation (WOLLIC 2013). Amélie GHEER- BRANT.

8.5.2 Activités d’évaluation 8.5.2.1 Responsabilités au sein d’instances d’évaluation #Administration Instances de recrutement du CNRS

• Mai GEHRKE : membre du Comité National du CNRS en section 41, 2012-2015. • Amélie GHEERBRANT : membre du Comité National du CNRS en section 06, 2016-2021. • Valérie BERTHÉ : jury d’admission du Concours CR CNRS Section 01 (INSMI), 2012.

Conseil National des Université (CNU)

• Valérie BERTHÉ a été membre nommé de la 25ème section du CNU pour la mandature 2011–2015. • Olivier CARTON a été membre nommé de la 27ème section du CNU pour la mandature 2011–2015.

Agences d’évaluations françaises ou étrangères

• Valérie BERTHÉ : jury d’ANR, comité d’évaluation du programme Accueil des Chercheurs de Haut Niveau, 2014. • Thomas COLCOMBET : membre du CE 40 de l’ANR, 2016-2017. • Jean-éric PIN : membre de l’Advisory Board du CAUL, Lisbonne (Portugal), 2012-2014. • Mai GEHRKE : membre du Scientiﬁc Board du Lorentz Center, International Center for workshops in the Sciences, 2009–2013. • Mai GEHRKE : membre de l’Executive Board of DIAMANT (Discrete, Interactive & Algorithmic Mathematics, Algebra & Number Theory) l’un des quatre ‘mathematics clusters’ au Pays-Bas, 2009-2013.

Jury de prix

• Jean-éric PIN : membre du jury du prix Ackermann (prix de thèse de l’EACSL), 2015-2017. • Jean-éric PIN : membre de l’EATCS Award Committee, 2016-2017 . 130 Chapitre 8. Equipe Automates 8.5.2.2 Évaluation d’articles et d’ouvrages scientiﬁques Les membres de l’équipe font tous de très nombreuses évaluations d’articles scientiﬁques en particulier pour la grande majorité des journaux et des conférences de premier plan dans le spectre disciplinaire de l’équipe. Étant donné le volume trop important, nous ne les détaillons pas ici.

8.5.2.3 Évaluation de laboratoires (type HCERES) #Administration

• Jean MAIRESSE : membre du comité d’évaluation CNRS de l’UMI Poncelet (Moscou, Russie) en 2013. • Mai GEHRKE : évaluation pour l’AERES du LAMA (Université Savoie Mont Blanc) en 2014.

8.5.2.4 Évaluation de projets de recherche #Administration

• Valérie BERTHÉ : expertise auprès du Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) / Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), Discovery Grant application, 2012. • Valérie BERTHÉ : expertise auprès du Fond National de la Recherche Scientifique (F.R.S.-FNRS), Belgique, 2014. • Valérie BERTHÉ : expertise auprès de la Freie Universitaet Berlin, Point fellowship, 2014. • Valérie BERTHÉ : expertise auprès du Israel Science Foundation, Israel, 2015. • Valérie BERTHÉ : expertise auprès du département INS2I du CNRS pour les PEPS FaSciDo Fondements et Applications de la Science des Données, 2015. • Thomas COLCOMBET : membre en 2016-2017 du CE 40 de l’Agence Nationale de la Recherche. • Olivier SERRE : expertise auprès de la Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO), 2013. • Olivier SERRE : expertise auprès de l’Agence Nationale de la Recherche, 2013 et 2014. • Olivier SERRE : expertise auprès du Fond National de la Recherche Scientifique (F.R.S.-FNRS), Belgique, 2015 et 2016.

8.5.2.5 Participations à des comités de sélection #Administration

• Conservatoire national des arts et métiers : Jean-Baptiste YUNÈS (poste MdC, 2016). • École Normale Supérieure de Cachan : Olivier SERRE (poste MdC, 2012). • École Normale Supérieure de Paris : Amélie GHEERBRANT (poste MdC, 2017). • Université Aix-Marseille : Mai GEHRKE (poste MdC, 2012), Olivier SERRE (poste MdC, 2015). • Université Bordeaux 1 : Thomas COLCOMBET (poste Pr, 2016), Jean MAIRESSE (poste Pr 2012 + poste MdC 2012), Olivier SERRE (poste MdC, 2012), Wiesław Zielonka (poste MdC, 2012). • Université Montpellier 2 : Mai GEHRKE (poste MdC, 2015) et Jean MAIRESSE (poste Pr 2012 + poste MdC 2012). • Université de Nice : Valérie BERTHÉ (poste MdC, 2012), Jean-Baptiste YUNÈS (poste MdC). • Université Paris Diderot : Valérie BERTHÉ (poste Pr, 2012), Mai GEHRKE (poste Pr, 2015), Amélie GHEERBRANT (MdC, 2015), Olivier SERRE (poste MdC, 2013). • Université Paris-Est : Jean MAIRESSE (poste Pr 2013). • Université de Strasbourg : Valérie BERTHÉ (poste MdC, 2012). • Université Toulouse 3 : Valérie BERTHÉ (poste Pr, 2016). • Université de Tours : Jean MAIRESSE (poste MdC 2013). • Université de Versailles Saint-Quentin : Jean MAIRESSE (poste MdC 2012).

8.5.2.6 Jury de thèses et HDR #Formation Participation à des jury d’HDR 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 131

• Jean MAIRESSE a été rapporteur de l’HDR de Mathieu Sablik, Dynamique et calculabilité à travers l’étude des pavages et des automates cellulaires, soutenue à Aix-Marseille Université en novembre 2014. • Jean MAIRESSE a été rapporteur de l’HDR de Pierre-Yves Louis, Contributions à l’étude de modèles stochastiques pour des grands systèmes en interaction : synchronisme, synchronisation et autres phénomènes collectifs, soutenue à l’Université de Poitiers en novembre 2014. • Christiane FROUGNY a été rapporteure de l’HDR de Gabriele Fici, On some combinatorial and algorithmic aspects of strings, soutenue à l’Université Paris-Est en décembre 2015. • Valérie BERTHÉ a été rapporteure de l’HDR de Ligia-Loreta Cristea, Topology of fractal tiles, soutenue à Université de Graz (Autriche) en 2017.

• Jean-éric PIN a été examinateur de l’HDR de Jérôme Leroux, On Presburger Counter Machines, soutenue à l’Université de Bordeaux en décembre 2012. • Jean-éric PIN a été examinateur de l’HDR de Thomas Colcombet, Fonctions de coût régulières, soutenue à l’Université Paris Diderot en mars 2013. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de l’HDR de Mathieu Sablik, Dynamique et calculabilité à travers l’étude des pavages et des automates cellulaires, soutenue à Aix-Marseille Université en novembre 2013. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de l’HDR de Eric Olivier, Contributions to the geometry of fractal sets and measures, soutenue à Aix-Marseille Université en novembre 2013. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de l’HDR de Stef Graillat, Contribution à l’amélioration de la précision et à la validation des algorithmes numériques, soutenue à Université Pierre et Marie Curie en décembre 2013. • Jean MAIRESSE a été examinateur de l’HDR de Samy Abbes, Asynchronous probabilistic models, soutenue à l’Université Paris Diderot en décembre 2013. • Jean MAIRESSE a été examinateur de l’HDR de Ines Klimann, Autour de divers problèmes de décision sur les automates, soutenue à l’Université Paris Diderot en janvier 2014. • Jean MAIRESSE a été examinateur de l’HDR de Pascal Moyal, Stability and approximation of discrete events random systems, soutenue à l’Université Technologique de Compiègne en juin 2014. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de l’HDR de Nicolas Bedaride, Substitutions et isométries par morceaux, soutenue à Aix-Marseille Université en novembre 2014. • Mai GEHRKE a été examinatrice de l’HDR de Giulio Manzonetto, Lambda Calculus, Linear Logic and Symbolic Computation, soutenue à Université Paris Nord en mars 2017.

Participation à des jury de thèses Nous n’indiquons pas ci-dessous les participations à des jury en tant qu’encadrant de la thèse puisque cette information est déjà fournie en Section 8.4.2.4.

• Laurent BIENVENU a été rapporteur de la thèse de Christopher Porter, Mathematical and philosophical perspectives on algorithmic randomness, soutenue à University of Notre Dame (USA) en avril 2012. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Julien Provillard, Automates cellulaires non- uniformes, soutenue à l’Université de Nice en décembre 2012. • Valérie BERTHÉ a été rapporteure de la thèse de Jean-Baptiste Aujogue, Proximalité, facteur maximal équicontinu et semigroupe de Ellis pour les ensembles de Meyer répétitifs, soutenue à Université Lyon 1 en novembre 2013. • Valérie BERTHÉ a été rapporteure de la thèse de Mariya Georgieva, Analyse probabiliste de la réduction des réseaux euclidiens cryptographiques, soutenue à Université de Caen en décembre 2013. 132 Chapitre 8. Equipe Automates

• Valérie BERTHÉ a été rapporteure de la thèse de Milton Minervino, Rauzy fractals and tilings, soutenue à Leoben (Autriche) en avril 2014. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Julien Ferté, Régularité et contraintes de descen- dance : équations algébriques, soutenue à Aix-Marseille Université en avril 2014. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Grégoire Laurence, Normalisation et apprentissage de transductions d’arbres en mots, soutenue à l’Université de Lille en juin 2014. • Jean MAIRESSE a été rapporteur de la thèse de Benjamin Hellouin de Menibus, Asymptotic behaviour of cellular automata : computation and randomness, soutenue à Aix-Marseille Université en septembre 2014. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Vincent Carnino, Autour des automates : génération aléatoire et contribution à quelques extensions, soutenue à l’Université Paris-Est en décembre 2014. • Jean-éric PIN a été rapporteur de la thèse de Lorijn van Rooijen, Une approche combinatoire du problème de séparation pour les langages réguliers, soutenue à l’Université de Bordeaux en décembre 2014. • Valérie BERTHÉ a été rapporteure de la thèse de Elise Vandomme, Contributions to combinatorics on words in an abelian context and covering problems in graphs, soutenue à Université de Liège (Belgique) en janvier 2015. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Mathieu Caralp, Problèmes de bornes pour les automates et les transducteurs à pile visible, soutenue à Aix-Marseille Université en décembre 2015. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Ahmed Amrani, Induction et visualisation interactive pour l’étiquetage morphosyntaxique des corpus de spécialité : application à la biologie moléculaire, soutenue à l’Université Paris-Sud en 2015. • Cristina SIRANGELO a été rapporteure de la thèse de Antoine Amarilli, Leveraging the Structure of Uncertain Data, soutenue à l’ENST en mars 2016. • Olivier SERRE a été rapporteur de la thèse de Etienne Dubourg, Contribution à la théorie des langages de tuiles, soutenue à l’Université de Bordeaux 1 en juillet 2016. • Olivier CARTON a été rapporteur de la thèse de Adrien Boiret, Normalization and learning of transducers on trees and words, soutenue à l’Université de Lille en novembre 2016.

• Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Rezki Chemlal, Valeurs propres des automates cellulaires, soutenue à Université Paris-Est en mai 2012. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Tarek Sellami, Dynamique commune des fractals de Rauzy de même matrice d’incidence, soutenue à Aix-Marseille Université en juin 2012. • Jean MAIRESSE a été examinateur de la thèse de Xavier Koegler, Population protocols, games and large populations, soutenue à l’Université Paris Diderot en septembre 2012. • Wiesław ZIELONKA a été examinateur de la thèse de Sylvie Detournay, Multigrid methods for zero-sum two player stochastic games, soutenue à l’école Polytechnique en septembre 2012. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Matthieu Simonet, Mots de retour et pavages dans les plans sturmiens, soutenue à Université de Savoie en octobre 2012. • Jean MAIRESSE a été examinateur de la thèse de Youssouf Oualhadj, Le problème de la valeur dans les jeux stochastiques, soutenue à l’Université de Bordeaux 1 en décembre 2012. • Jean-éric PIN a été examinateur de la thèse de Denis Kuperberg, étude de classes de fonctions de coût régulières, soutenue à l’Université Paris Diderot en décembre 2012. • Jean-éric PIN a été examinateur de la thèse de Joana Matos, Sobre expansões de Malcev de semigrupos finitos, soutenue à Lisbonne (Portugal) en décembre 2012. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Fedaa Ibrahim, Cylindres, multi-cylindres et leurs images sous l’action de Aut(Fn), soutenue à Aix-Marseille Université en 2012. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de A. Lacroix, Contributions to Recognizability : 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 133 self-generating sets, decidability, automaticity and Mmultidimensional sets, soutenue à Université de Liège (Belgique) en mai 2013. • Thomas COLCOMBET a été examinateur de la thèse de Cristian Riveros, Repairing strings and trees, soutenue à Oxford University (Angleterre) en juin 2013. • Jean MAIRESSE a été examinateur de la thèse de Olivier Bouré, "Le simple est-il robuste?" : une étude de la robustesse des systèmes complexes par les automates cellulaires, soutenue à l’Université de Lorraine en juillet 2013. • Serge GRIGORIEFF a été examinateur de la thèse de Antoine Taveneaux, Puissance logique et calculatoire de l’aléa algorithmique, soutenue à l’Université Paris Diderot en décembre 2013. • Jean MAIRESSE a été examinateur de la thèse de Nicolas Basset, Volumetry of timed languages and applications, soutenue à l’Université Paris-Est en décembre 2013. • Jean-éric PIN a été examinateur de la thèse de Antoine Durand-Gasselin, Logiques bassées sur les automates pour la vérification de programme, soutenue à l’Université Paris Diderot en décembre 2013. • Jean-éric PIN a été examinateur de la thèse de Pablo Heiber, A computational perspective on normal numbers, soutenue à Buenos Aires (Argentine) en mars 2014. • Jean MAIRESSE a été examinateur de la thèse de Alice Jacquot, Constructions par greffe, combinatoire analytique et génération analytique, soutenue à l’Université Paris Nord en avril 2014. • Thomas COLCOMBET a été examinateur de la thèse de Stefan Repke, Simplification Problems for Automata and Games, soutenue à RWTH Aachen University (Allemagne) en mai 2014. • Jean MAIRESSE a été examinateur de la thèse de Laure Daviaud, Comportements asymptotiques des automates max-plus et min-plus, soutenue à l’Université Paris Diderot en septembre 2014. • Serge GRIGORIEFF a été examinateur de la thèse de Benoit Monin, Higher computability and randomness, soutenue à l’Université Paris Diderot en décembre 2014. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Pierre-Antoine Guihéneuf, Discrétisations spatiales de systèmes dynamiques génériques, soutenue à Université Paris-Sud en juin 2015. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Laurent Simons, Hölder continuity and wavelets, soutenue à Université de Liège (Belgique) en juin 2015. • Jean-éric PIN a été examinateur de la thèse de Nathanaël Fijalkov, Counting and Randomising in Automata Theory, soutenue à l’Université Paris Diderot en octobre 2015. • Thomas COLCOMBET a été examinateur de la thèse de Vincent Penelle, Réécriture d’arbres de piles et traces de systèmes à compteurs, soutenue à Université Paris-Est en novembre 2015. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Nicolas Bacquey, Automates cellulaires : aspects algorithmiques des configurations périodiques toute dimension, soutenue à Université de Caen en décembre 2015. • Serge GRIGORIEFF a été examinateur de la thèse de Ludovic Patey, Les mathématiques à rebours de théorèmes de type Ramsey, soutenue à l’Université Paris Diderot en février 2016. • Christiane FROUGNY a été examinatrice de la thèse de Victor Marsault, Combinatoire, statistique et dynamique des systèmes de numération en base rationnelle, soutenue à l’ENST en mars 2016. Paris-Est • Christian CHOFFRUT a été examinateur de la thèse de Arthur Milchior, Logique du premier ordre, relations d’entiers et automates dans une base fixe, soutenue à l’Université Paris Diderot en juin 2016. • Serge GRIGORIEFF a été examinateur de la thèse de Arthur Milchior, Logique du premier ordre, relations d’entiers et automates dans une base fixe, soutenue à l’Université Paris Diderot en juin 2016. • Jean-éric PIN a été examinateur de la thèse de Alain Virmaux, Théorie des représentations combinatoires de tours de monoïdes, Application à la catégorification et aux fonctions de parking, soutenue à l’Université Paris-Sud en juin 2016. 134 Chapitre 8. Equipe Automates

• Olivier SERRE a été examinateur de la thèse de Florent Capelli, Structural restrictions of CNF- formulas : applications to model counting and knowledge compilation, soutenue à l’Université Paris Diderot en juin 2016. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Francesco Dolce, Codes bifixes, combinatoire des mots et systèmes dynamiques symboliques, soutenue à Université Paris-Est en septembre 2016. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Serge Torres, Outils pour la conception de bibliothèques de calcul de fonctions efficaces et fiables, soutenue à ENS de Lyon en septembre 2016. • Valérie BERTHÉ a été examinatrice de la thèse de Jordan Emme, Systèmes dynamiques substitutifs et renormalisation, soutenue à Aix-Marseille Université en novembre 2016. • Wiesław ZIELONKA a été examinateur de la thèse de Antoine Hochert, Nonlinear Perron-Frobenius theory and mean-payoff zero-sum stochastic games, soutenue à Université Paris-Saclay en novembre 2016. • Olivier SERRE a été examinateur de la thèse de Daniel Stan, Stratégies randomisées dans les jeux concurrents, soutenue à l’ENS Cachan en mars 2017.

8.5.3 Expertise et responsabilité scientifique 8.5.3.1 Responsabilités administratives et d’animation #Administration #Animation Instances nationales • Valérie BERTHÉ est membre du conseil scientifique du CNRS depuis 2014. • Jean MAIRESSE a été chargé de mission interface mathématiques-informatique, entre l’INS2I et INSMI de 2011 à 2014. • Jean MAIRESSE a été chargé membre du comité de pilotage de la mission pour l’interdisciplinarité du CNRS de 2012 à 2014. • L’équipe est fortement impliquée dans le GDR Informatique Mathématique (IM). Valérie BERTHÉ a été co-responsable (2010-2014) du groupe de travail SDA2 (Systèmes dynamiques, Automates et Algorithmique) et est, depuis 2015, membre du comité de direction du GDR et responsable de la politique éditoriale. Laurent BIENVENU est le co-responsable du groupe de travail Calculabilités qu’il a créé en 2012. Olivier SERRE est co-responsable du groupe de travail ALGA (Automata, Logic, Games and Algebra). Instances régionales • Valérie BERTHÉ est membre du conseil scientifique du DIM Math Innov depuis 2017. • Valérie BERTHÉ est membre du conseil scientifique de la ville de Paris depuis 2011. Instances locales

• Valérie BERTHÉ a été directrice adjointe du LIAFA (2010-2015). • Valérie BERTHÉ a été directrice adjointe de la Fondation Sciences Mathématiques de Paris (FSMP) (2011-2015). • Jean MAIRESSE a été membre du conseil d’administration du Labex CIMI (Toulouse). • Jean MAIRESSE a été directeur adjoint de la Fédération de recherche en mathématique de Paris centre (2010-2014). • Olivier CARTON a été président du Conseil Scientiﬁque de l’UFR d’informatique (2011-2015).

8.5.3.2 Activités de consultant Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.3.3 Participation à des instances d’expertises (type Anses) ou de normalisation Cette rubrique est sans objet pour l’équipe. 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 135 8.5.3.4 Expertise juridique Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.4 Organisation de colloques / congrès #Animation #International #Visibilité Conférences/Workshops d’audience internationale • International School and Conference on “Combinatorics, Automata and Number Theory”, 21-25 mai 2012, CIRM (Marseille). Co-organisé par Valérie BERTHÉ et Michel Rigo. • Automata Theory and Symbolic Dynamics, 3-7 juin 2013, Vancouver (Canada). Co-organisé par Marie-Pierre BEAL, Christiane FROUGNY, Brian MARCUS et Christophe REUTENAUER. • Duality in Computer Science, 28 juillet-2 août 2013, Dagstuhl (Allemagne). Co-organisé par Mai GEHRKE, Jean-éric PIN, Victor SELIVANOV et Dieter SPREEN. • Highlights of Logics, Games and Automata, 18-21 septembre 2013, Paris. Co-organisé par Dietmar BERWANGER et Thomas COLCOMBET. • Approximation and numeration, 18-20 décembre 2013, Paris. Co-organisé par Valérie BERTHÉ, Wolfgang STEINER et Jörg THUSWALDNER. • Fractals and Numeration, 16-21 juin 2014, Porquerolles. Co-organisé par Wolfgang STEINER, Pierre ARNOUX et Pierre GUILLON. • Varieties of Algorithmic Information, 15-18 juin 2015, Heidelberg (Allemagne). Co-organisé par Laurent BIENVENU, Christopher PORTER et Wolfgang MERKLE. • Duality in Computer Science, 25-30 octobre 2015, Dagstuhl (Allemagne). Co-organisé par Mai GEHRKE, Achim JUNG, Victor SELIVANOV et Dieter SPREEN. • Automatic Sequences, Number Theory, and Aperiodic Order, 28-30 octobre 2015, Delft (Hollande). Co-organisé par Valérie BERTHÉ, Fritz BEUKERS, Alex CLARKE, Robbert FOKKINK et Cor KRAAIKAMP. • Renormalization in Dynamics, 4-8 avril 2016, Pise (Italie). Organisé par Valérie BERTHÉ. • Transversal Aspects of Tilings, 30 mai–24 juin 2016, Oléron. Co-organisé par Valérie BERTHÉ, Fabien DURAND, Thomas FERNIQUE et Johannes KELLENDONK. • Computability, Randomness and Applications, 20-24 juin 2016, CIRM (Marseille). Co-organisé par Laurent BIENVENU, Emmanuel JEANDEL et Christopher PORTER. • International School and Conference on “Combinatorics, Automata and Number Theory”, 28 novembre-2 décembre 2016, CIRM (Marseille). Co-organisé par Valérie BERTHÉ et Michel Rigo. • Bridges between Automatic Sequences and Algebra and Number Theory, 24-28 avril 2017 (école de printemps) puis 1-5 may (workshop), Montreal (Canada). Organisé par Valérie BERTHÉ. Conférences/Workshops d’audience nationale • Journées nationales 2014 du GDR Informatique Mathématique, 29-30 janvier 2014, Paris. Co- organisé par François METAYER et Wolfgang STEINER. • Journées annuelles du GT Jeux (GDR IM), 23-24 janvier 2013, Paris. Organisé par Olivier SERRE. • Journées annuelles du GT Géométrie discrète (GDR IM), 13 juin 2013, Paris. Co-organisé par Valérie BERTHÉ et Yukiko KENMOCHI. • Journées annuelles du GT ALGA (GDR IM), 30-31 mars 2015, Paris. Co-organisé par Nathanaël FIJALKOW et Olivier SERRE. • Rencontres autour des automates cellulaires probabilistes, 10-11 janvier 2013, Paris. Co-organisé par Irène MARCOVICI et Jean MAIRESSE. • Topology and Informatics Days, 21-22 mars 2013, Paris. Organisé par Mai GEHRKE. • Journée P-Automatique, 30 avril 2013, Paris. Co-organisé par Valérie BERTHÉ, Thomas FERNIQUE, Michel KOSKAS, Sylvain SORIN et Laurent VUILLON. • Workshop Substitutions and continued fractions, 7-11 mars 2016 puis 14-16 mars 2016, Paris puis Lyon. Organisé par Valérie BERTHÉ. 136 Chapitre 8. Equipe Automates • 12ème Forum Jeunes Mathématicien-ne-s, 12-14 novembre 2012, Paris. Co-organisé par Valérie BERTHÉ, Irène MARCOVICI et Marie-Françoise ROY. • 14ème Forum Jeunes Mathématicien-ne-s, 17-18 novembre 2014, Paris. Co-organisé par Valérie BERTHÉ, Aline BONAMI, Laurence BROZE, Victorita DOLEAN, Colette GUILLOPÉ, Christian KASSEL et Christine KERIBIN.

8.5.5 Post-doctorants et chercheurs accueillis #Visibilité #International Post-doctorants et ATER

• Christos KAPOUTSIS (financé par une bourse Marie Curie) : septembre 2010-août 2012. • Rupert HÖLZL (financé par la Alexander von Humboldt Foundation) : janvier 2011-décembre 2012. • Achim BLUMENSATH (financé par l’ERC GALE) : mars 2011-avril 2012. • Luidnel MAIGNAN (ATER) : septembre 2011-août 2012. • Matthew HAGUE (financé par la région Île de France) : septembre 2011-août 2012. • Christopher BROADBENT (financé par la FSMP) : octobre 2011-septembre 2012. • Stefan GÖLLER (financé par l’ERC GALE) : mars 2012-septembre 2012. • Amaldev MANUEL (financé par l’ERC GALE) : avril 2012-mars 2014. • Christopher PORTER (financé par la NSF, USA) : septembre 2012-août 2014. • Paul SHAFER (financé par la FSMP) : septembre 2012-août 2013. • Pierre GILLIBERT (financé par la Fondation Simone et Cino del Duca) : septembre 2012-août 2013. • Luidnel MAIGNAN (ATER) : septembre 2012-août 2013. • Paweł PARYS (financé par l’ERC GALE) : 2012-2013. • Sébastien LABBÉ (financé par le NSERC, Canada) : 2012-2014. • David AMEISEN (financé par l’ANR) : janvier 2013-mars 2014. • Irénée BRIQUEL (ATER) : septembre 2013-août 2014. • Sven DE FELICE (ATER) : septembre 2013-août 2014. • Milton MINERVINO (Financé par l’ANR FAN) : septembre 2014-août 2015. • SREEJITH A.V (financé par l’ERC GALE) : 2014-2015. • Daniela PETRI ¸SAN (financé par l’ERC DuaLL) : depuis septembre 2015. • Michal SKRZYPCZAK (financé par l’ERC GALE) : 2015. • Victor MARSAULT (ATER) : septembre 2015-août 2016. • Yoann MARQUER (financé par l’ANR TARMAC) : novembre 2015-octobre 2016. • Maria Rita IACO (Financé par l’ANR FAN) : février 2016-janvier 2017. • Célia BORLIDO (financé par l’ERC DuaLL) : depuis juin 2016. • Benjamin HELLOUIN (ATER) : septembre 2016-août 2017. • Svetlana PUZYNINA (ATER) : septembre 2016-août 2017. • Leo CABRER (financé par l’ERC DuaLL) : depuis octobre 2016. • Joanna OCHREMIAK (financé par la FSMP) : janvier 2017-décembre 2017.

Chercheurs accueillis (longue durée : un an minimum)

• Reem YASAWI est en visite longue durée dans l’équipe depuis septembre 2014 avec un statut de chercheure associée. • Loïck LHOTE (Université de Caen) a été en délégation CNRS dans l’équipe pour la période septembre 2015-août 2016. • Thomas GARRITY (Williams College) est en visite dans l’équipe pour la période septembre 2016-août 2017.

Chercheurs accueillis (moyenne durée : un mois minimum) 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 137

• Veronica BECHER (Université de Buenos Aires) : professeure invitée université Paris Diderot, 1 mois en 2012. • Noam GREENBERG (Victoria University of Wellington) : professeur invité université Paris Diderot, 1 mois en 2012. • Veronica BECHER (Université de Buenos Aires) : professeure invitée université Paris Diderot, 1 mois en 2013. • Howard STRAUBING (Boston College) : professeur invité université Paris Diderot, 1 mois en 2013. • Hitoshi NAKADA (Université de Keio) : professeur invité université Paris Diderot, 1 mois en 2014. • Santiago FIGUEIRA (Université de Buenos Aires) : professeur invité université Paris Diderot, 1 mois en 2014. • Achim JUNG (Université de Birmingham) : professeur invité par la FSMP, 2 mois en 2015. • Andrzej MURAWSKI (Université de Birmingham) : professeur invité université Paris Diderot, 1 mois en 2015. • Peter GACS (Université de Boston) : professeur invité université Paris Diderot, 1 mois en 2015. • Veronica BECHER (Université de Buenos Aires) : professeure invitée université Paris Diderot, 1 mois en 2016. • Howard STRAUBING (Boston College) : invité sur le projet ERC DuaLL, 1 mois en 2016. • Florian ZULEGER (Technische Universität Wien) : en visite sur fonds propres, 4 mois en 2017. 8.5.6 Interactions avec les acteurs socio-économiques 8.5.6.1 Contrats de R&D avec des industriels Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.6.2 Bourses Cifre Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.6.3 Créations de laboratoires communs avec une / des entreprise(s) Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.6.4 Création de réseaux ou d’unités mixtes technologiques Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.6.5 Créations d’entreprises, de start-up Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.7 Contrats de recherche ﬁnancés par des institutions publiques ou caritatives 8.5.7.1 Contrats européens et internationaux #Contrat #Animation #Visibilité #International Responsabilité de projets

• ERC Starting Grant, Games, Automata and Logic’s Extensions (GALE), 2011-2015. Coordinateur du projet : Thomas COLCOMBET. • ERC Advance Grant, Duality in Formal Languages and Logic – a unifying approach to complexity and semantics (DuaLL), 2015-2020. Coordinatrice du projet : Mai GEHRKE. • Projet France-Berkeley, Algorithmic Randomness for Non-Uniform Measures, 2011-2012, LIAFA - LIRMM - University of California Berkeley. Coordinateur du projet : Laurent BIENVENU.

Participation à des projets

• Projet MICINN (Espagne), Propiedades aritmeticas y estructurales de los grupos, 2010-2012, Espagne - France. Participant équipe Automates et Applications : Jean-éric PIN. 138 Chapitre 8. Equipe Automates • PHC Amadeus, From fractals to numeration, 2011-2012, IRISA - IML - LIAFA - LIRMM - Montanuniversität Leoben - TU Wien. Participants équipe Automates et Applications : Valérie BERTHÉ et Wolfgang STEINER. • PHC Orchid, Principe variationnel et points génériques dans systèmes dynamiques, 2012, LAMA, LAMFA, LIAFA, et National Dong Hwa University. Participant équipe Automates et Applications : Wolfgang STEINER. • IFCPAR/CEFIPRA Project No 4702-1(A), 2012-2016, IMJ - IIT Bombay - LIAFA (Sylvain PERIFEL) • STIC-AMSUD, Dynalco, Advances in Analytic Combinatorics : dynamical combinatorics, and applications to number theory, information theory and cryptography, 2013-2014, Argentine - France (IRIF : Valérie BERTHÉ) - Uruguay. • STIC-AMSUD, Alea En AmSud, 2016-2017, Argentine - France (IRIF : Valérie BERTHÉ)- Uruguay.

8.5.7.2 Contrats nationaux #Contrat #Animation #Visibilité Responsabilité de projets

• ANR JCJC, Jeux, Automates, Décidabilité et Extensions (JADE), 2008-2012, LIAFA. Coordinateur du projet : Thomas COLCOMBET. • ANR PRCI, Fractals and Numeration (FAN), 2012-2017, Autriche - France. Coordinatrice du projet : Valérie BERTHÉ. • ANR JCJC, Machines de Mealy, (semi-)groupes d’automate, problèmes de décision et génération aléatoire (MealyM), 2013-2017, IRIF - IMA - LaBRI - LIGM - LIP6. Coordinateur du projet : Matthieu PICANTIN. • ANR, Dynamique des algorithmes du PGCD : une approche Algorithmique, Analytique, Arith- métique et Symbolique (DYNA3S), 2013-2018, IRIF - GREYC. Coordinatrice du projet : Valérie BERTHÉ.

Participation à des projets

• ANR, Méthodes Algorithmiques pour la Génération aléatoire Non Uniforme : Modèles et applications (MAGNUM), 2010-2014, LIP6 - LIAFA - LIGM. Coordinateur local : Dominique ROSSIN ; membre de l’équipe : Jean MAIRESSE. • ANR, Frontiers of recognizability (FREC), 2010-2014, LaBRI - LIAFA - LIFC. Coordinateur local : Jean-éric PIN. • ANR, Knowledge Integration for Digital Convolution, Image Segmentation and Measurement (Kidico), 2010-2013, LSIIT - I3M - ISIT - LAMA - LIAFA -LIGM - LIMOS - LIRM - LORIA. Coordinatrice locale : Valérie BERTHÉ. • ANR JCJC, Algorithmic Methods for Inﬁnite Structures (AMIS), 2011-2014, LIGM - LIAFA. Coordinateur local : Olivier SERRE. • ANR, Theory of AlgoRithms : Machines, completeness, Axiomatization and physical Constraints (TARMAC), 2012-2016, LACL - INRIA - IRIF - LIF. Coordinateur local : Jean-Baptiste YUNÈS. • ANR, Politics of Algorithms (ALGOPOL), 2012-2015, EHESS - LIAFA - linkﬂuence - Orange Labs. Coordinateur local : Christophe PRIEUR ; membre de l’équipe Automates et Applications : Jean-Baptiste YUNÈS. • ANR, Complexité Algébrique (CompA), 2013-2017, ENS Lyon - IMJ - IMM - LIAFA - UVSQ. Coordinateur local : Sylvain PERIFEL. • ANR, Stochastic Models : Scalable Model Checking. (STOCH-MC), 2014-2018, IRISA - INRIA Rocquencourt - LaBRI - LIAFA. Coordinateur local : Wiesław ZIELONKA. 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 139

• ANR, AGGREG, 2014 - 2019, CRIStAL, IRIF, IMJ, LIF. Coordinatrice locale : Amélie GHEER- BRANT. • ANR, Déﬁs pour la Logique, les Transducteurs et les Automates (DELTA), 2016-2020, LaBRI - IRIF - LIF - CRIStAL. Coordinateur local : Jean-éric PIN.

8.5.7.3 Contrats avec les collectivités territoriales Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.7.4 Contrats ﬁnancés dans le cadre du PIA Cette rubrique est sans objet pour l’équipe.

8.5.7.5 Contrats ﬁnancés par des associations caritatives et des fondations

#Contrat #Visibilité #International

• Contrat de la John Templeton Foundation, Structure and Randomness in the Theory of Computation, 2014-2016. Responsable : Laurent BIENVENU. • Bourse de la fondation CFM pour la recherche pour le ﬁnancement de la thèse de Charles PAPER- MAN.

8.5.8 Indices de reconnaissance 8.5.8.1 Prix #Récompense #Visibilité

• Fabian REITER : Best Student Paper Award en 2017 au 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP 2017), track B. • Ludovic PATEY : accessit au prix de thèse Gilles Kahn 2016, décerné par la Société informatique de France pour sa thèse de doctorat. • Fabian REITER : Kleene Award en 2015 (prix du meilleur papier étudiant à la conférence Logic in Computer Science — LiCS 2015).

8.5.8.2 Distinctions #Récompense #Visibilité

• Valérie BERTHÉ : chevalier de la légion d’honneur (2013). • Jean-éric PIN : nominated EATCS fellow (2014) for outstanding contributions to the algebraic theory of automata and languages in connection with logic, topology, and combinatorics and service to the European TCS community.

8.5.8.3 Responsabilités dans des sociétés savantes #Animation #Administration

• Valérie BERTHÉ : membre du conseil d’administration de la Société Mathématique de France (SMF) depuis juin 2012. • Jean MAIRESSE : membre du conseil d’administration de la Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles (SMAI) de 2007 à 2012. • Valérie BERTHÉ : directrice des publications SMF. • Valérie BERTHÉ : membre du conseil d’administration de Femmes et Mathématiques entre 2009 et 2015.

8.5.8.4 Invitations à des colloques / congrès à l’étranger, séjours dans des laboratoires étrangers Invitations (keynote speaker) dans des conférence d’audience internationale #Visibilité #International #Publication

• 29th Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2012), Paris, mars 2012. Thomas COLCOMBET : Forms of Determinism for Automata. 140 Chapitre 8. Equipe Automates

• Computer Science in Russia (CSR 2013), Ekaterinburg, juin 2013. Thomas COLCOMBET : Compo- sition with algebra in the background. • International Conference on Geometric, Combinatorial and Dynamics aspects of Semigroup and Group Theory, Tel-Aviv (Israel), juin 2013. Jean-éric PIN : Automata, semigroups and groups : 60 years of synergy. • Development in Language Theory (DLT 2013), Marne-la-Vallée, juin 2013. Jean-éric PIN : Polyno- mials of regular languages. • Boolean algebras, Lattices, Algebraic logic, Set theory, and Topology (BLAST 2013), Orange (USA), août 2013. Mai GEHRKE : Sheaf representations of MV-algebras via Priestley Duality. • British Logic Colloquium, Leeds (Angleterre), septembre 2013. Laurent BIENVENU : Probabilistic Algorithms in Computability Theory. • 10th International Tbilisi Symposium on Logic, Language, and Computation (TbiLLC 2013), Gudauri (Géorgie), septembre 2013. Thomas COLCOMBET : Regular Languages and Regular Cost Functions. • Latin American Symposium of Mathematical Logic, Buenos Aires (Argentine), juillet 2014. Olivier CARTON : MSO on linear ordering. • Scandinavian Logic Symposium, Tampere, août 2014. Mai GEHRKE : Stone duality in the theory of formal languages. • Highlights of Logic, Games and Automata, Paris, septembre 2014. Jean-éric PIN : Semigroups, Automata and Logic (Tutorial). • New Directions in Fractal Geometry, (Australie), novembre 2014. Valérie BERTHÉ : Fractals and Kronecker dynamics. • Growth, Symbolic dynamics and Combinatorics of Words in Groups, Paris, juin 2015. Valérie BERTHÉ : Positive automorphisms in symbolic dynamics. • Descriptional Complexity of Formal Systems (DCFS 2015), Waterloo (Canada), juin 2015. Thomas COLCOMBET : Unambiguity in Automata Theory. • Automata, Logic, Formal languages, Algebra (ALFA 15), Bordeaux, juin 2015. Jean-éric PIN : Varieties Of Languages : Kernel, Extensions and Results. • Computability in Europe 2015, Bucarest (Roumanie), juillet 2015. Jean-éric PIN : Newton’s forward difference equation. • 17th EWM conference, European Women Mathematics, Cortona (Italie), août 2015. Valérie BER- THÉ. • Fractals and related ﬁelds III, Porquerolles, septembre 2015. Valérie BERTHÉ : Nonstationary Markov partitions for Brun algoritheorem. • Highlights of Logic, Games and Automata, Prague (Republique tchèque), septembre 2015. Thomas COLCOMBET : On Unambiguity. • 20th International Conference on Developments in Language Theory (DLT 2016), Montreal (Canada), juin 2016. Valérie BERTHÉ : Tree sets : from biﬁx codes to algebraic word combinatorics. • International Conference on Semigroups and Automata, Lisbonne (Portugal), juin 2016. Jean-éric PIN : Stabilisation monoids and cost functions. • Logic, Algebra and Truth Degrees 2016, Phalaborwa (Afrique du sud), juin 2016. Mai GEHRKE : Sheaf representations via duality. • International Conference on Semigroups and Automata, Lisbonne (Portugal), juin 2016. Jean-éric PIN : Stabilisation monoids and cost functions. • Thirty-First Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2016), New-York (USA), juillet 2016. Mai GEHRKE : Duality in Computer Science. • Journées Montoises d’Informatique Théorique, Liège (Belgique), septembre 2016. Valérie BER- THÉ : Recurrence and balance properties. • 37th Linz Seminar on Fuzzy Set Theory : Enriched category theory and related topics, Linz 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 141

(Autriche), février 2017. Mai GEHRKE : Recognition, logic, and codensity monads. • Thirty-Second Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2017), Reykja- vic (Islande), juin 2017. Thomas COLCOMBET : TBA. • Topology, Algebra, and Categories in Logic 2017, Prague, juin 2017. Mai GEHRKE : Duality and recognition. • Logic Colloquium ’17, Stockholm, Août 2017. Mai GEHRKE : Duality in Logic (tutorial). • 21st International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT 2017), Bordeaux, septembre 2017. Thomas COLCOMBET : TBA.

Invitations dans des workshop d’audience internationale #Visibilité #International #Publication

NB. Sont exclues de cette liste les invitations à des workshops de projets (type ANR) ainsi qu’à des groupes de travail de GDR.

• BIRS Outstanding Challenges in Combinatorics on Words, Banff (Canada), février 2012. Valérie BERTHÉ. • DIAMANT Symposium, Nunspeet (Pays-Bas), mai 2012. Mai GEHRKE : Stone duality and topological algebra. • Numeration and substitution, Kyoto (Japon), juin 2012. Valérie BERTHÉ. • Workshop en l’honneur de Bruno Courcelle, Bordeaux, juin 2012. Thomas COLCOMBET : The forest factorisation theorem. • Duality theory in algebra, logic, and computer science, Oxford (Angleterre), juin 2012. Mai GEHRKE. • VMS-SMF joint congres, Discrete mathematics, Vietnam, août 2012. Valérie BERTHÉ. • Annual Workshop of the ESF Networking Programme on Games for Design and Veriﬁcation, Naples (Italie), septembre 2012. Thomas COLCOMBET : Games and determinization. • Coalgebraic Logics, Dagstuhl (Allemagne), octobre 2012. Mai GEHRKE. • Game-theoretic probability, Tokyo (Japon), novembre 2012. Laurent BIENVENU : How powerful are integer-valued martingales?. • Ergodic Theory and Metric Number Theory, Tokyo (Japon), décembre 2012. Valérie BERTHÉ. • Representing streams, Lorentz Center (Pays-Bas), décembre 2012. Valérie BERTHÉ : Multidimen- sional continued fractions and discrete plane representations. • Representing streams, Lorentz Center (Pays-Bas), décembre 2012. Christiane FROUGNY : Numbers as streams of digits. • Representing streams, Lorentz Center (Pays-Bas), décembre 2012. Jean-éric PIN : Noncommutative extension of Mahler’s theorem on Newton series. • Representing streams, Lorentz Center (Pays-Bas), décembre 2012. Wolfgang STEINER : S-adic tiles. • Algebra & Coalgebra meet Proof Theory (ALCOP), Utrecht (Pays-Bas), avril 2013. Mai GEHRKE : Duality and recognition. • Automata Theory and Symbolic Dynamics Workshop, Vancouver (Canada), juin 2013. Valérie BERTHÉ. • Words, Codes and Algebraic Combinatorics, Reutenauer fest, Cetraro (Italie), juillet 2013. Valérie BERTHÉ. • Duality in Computer Science, Dagstuhl (Allemagne), juillet 2013. Mai GEHRKE : Boolean topological algebras as dual spaces. • A scientiﬁc meeting in honor of Antonino Salibra, Paris, juillet 2013. Mai GEHRKE : Sheaf representations and Stone duality. 142 Chapitre 8. Equipe Automates

• Duality in Computer Science, Dagstuhl (Allemagne), juillet 2013. Jean-éric PIN : Pervin spaces and duality. • 13th International Workshop on Logic and Computational Complexity (LCC 2013), Turin (Italie), septembre 2013. Amélie GHEERBRANT : Pattern-based XML queries. • Representing streams II, Lorentz Center (Pays-Bas), janvier 2014. Jean-éric PIN : From p-adic numbers to p-adic words. • Representing streams II, Lorentz Center (Pays-Bas), janvier 2014. Valérie BERTHÉ : Tree sets. • Workshops on Duality and Probabilistic Systems, La Barbade, mars 2014. Mai GEHRKE : Stone duality in the theory of formal languages. • Journée P-automatique, Paris, avril 2014. Christiane FROUGNY : Automates et systèmes de numé- ration. • Arbeitstagungen Allgemeine Algebra (AAA88), Varsovie (Pologne), juin 2014. Mai GEHRKE : Boolean topological algebras as dual spaces. • International Workshop on Topological Methods in Logic IV (TOLO IV), Tbilisi (Georgie), juin 2014. Mai GEHRKE : Some topological exercises around a Boolean algebra. • 2nd Workshop on Algorithmics for Infinite State Systems (AISS 2014), Vienne (Autriche), juillet 2014. Olivier SERRE : Playing with Automata and Trees. • The Pisot Workshop, Lorentz Center (Pays-Bas), septembre 2014. Valérie BERTHÉ. • The Pisot Workshop, Lorentz Center (Pays-Bas), septembre 2014. Wolfgang STEINER : On the S-adic Pisot Conjecture. • Infinity 2014, Delhi (Inde), décembre 2014. Thomas COLCOMBET : Asymptotic analysis of tropical automata. • Beyond 2014, Florence (Italie), décembre 2014. Mai GEHRKE : Ultrafilter equations. • Automata, Concurrency and Timed Systems, Chennai (Inde), février 2015. Thomas COLCOMBET : Characterizing logics over infinite words. • Numeration 2015, Nancy, avril 2015. Christiane FROUGNY : On the successor function. • Jewels of Automata : from Mathematics to Applications (AutoMathA 2015), Leipzig, mai 2015. Olivier CARTON : Normality and Automata. • Jewels of Automata : from Mathematics to Applications (AutoMathA 2015), Leipzig, mai 2015. Ines KLIMANN : On the finiteness and the order problems for automaton (semi)groups. • Jewels of Automata : from Mathematics to Applications (AutoMathA 2015), Leipzig, mai 2015. Nathanaël FIJALKOW : Algorithmic Properties of Probabilistic Automata. • Jewels of Automata : from Mathematics to Applications (AutoMathA 2015), Leipzig, mai 2015. Thomas COLCOMBET : Unambiguous Register Automata. • Fractals and numeration, Admont (Autriche), juin 2015. Valérie BERTHÉ. • Brzozowski 80, Waterloo (Canada), juin 2015. Jean-éric PIN : Open problems about regular languages, 35 years later. • Brzozowski 80, Waterloo (Canada), juin 2015. Jean-éric PIN : Dot-depth hierarchy.. • Journées Structures Discrètes, Rouen, septembre 2015. Christiane FROUGNY : Automata and numeration systems. • Journées Théorie des Nombres, Systèmes de Numération, Théorie Ergodique, Le Bourget du Lac, septembre 2015. Christiane FROUGNY : On the successor function. • Circuits, Logic and Games, Dagstuhl (Allemagne), septembre 2015. Jean-éric PIN : AC0 and first order logic, a new approach based on ultrafilters. • Mathematical quasicyrstals, Oberwolfach (Allemagne), octobre 2015. Valérie BERTHÉ. • Natural extension of arithmetic algorithms and S-adic systems, Numata (Japon), 2015. Valérie BERTHÉ. • Conference dedicated to the scientific legacy of Marcel-Paul Schützenberger, Bordeaux, mars 2016. Olivier CARTON : Algebraic characterization of logics on countable linear orderings. 8.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 143 • Conference dedicated to the scientific legacy of Marcel-Paul Schützenberger, Bordeaux, mars 2016. Thomas COLCOMBET : Regular Cost Functions. • Workshop on Dualities, Coimbra (Portugal), septembre 2016. Jean-éric PIN : Pervin spaces. • Bellairs Workshop on Algorithmic Aspects of Dynamical Systems, La Barbade, mars 2017. Valérie BERTHÉ. • Relation Algebraic Methods in Computer Science (RAMiCS 2017), Lyon, mai 2017. Jean-éric PIN : Dual space of a lattice as the completion of a Pervin space. • Session on Formal Language Theory of CiE 2017, Turku (Finlande), juin 2017. Thomas COLCOM- BET : TBA. • Separability Problems, Varsovie (Pologne), juillet 2017. Thomas COLCOMBET : Tropical Separa- tions.

Séjours dans des laboratoires étrangers #Visibilité #International NB. La liste ci-dessous ne recense que les séjours d’au moins un mois.

• Université de Buenos Aires (Argentine) : Laurent BIENVENU (1 mois et demi en 2013) et Olivier CARTON (1 mois à trois reprises : 2012, 2014 et 2016). • Macquarie University, Sydney (Australie) : Wolfgang STEINER (11 mois en 2011-2012). • Technische Universität Graz (Autriche) : Christiane FROUGNY (1 mois en 2012) et Wolfgang STEINER (1 mois à deux reprises : 2012 et 2014).

+ − − + − +

9. Equipe Combinatoire

9.1 Présentation de l’équipe 9.1.1 Introduction L’équipe combinatoire a été créée en Janvier 2011. Elle est formée de huit permanents : 1. Guillaume Chapuy (CR) 2. Sylvie Corteel (DR) 3. Enrica Duchi (MdC) 4. Jeremy Lovejoy (CR) 5. Roberto Mantaci (MdC - HDR) 6. Anne Micheli (MdC) 7. Dominique Poulalhon (MdC) 8. Vlady Ravelomanana (Pr) Notons que Dominique Poulalhon (MdC) a été en détachement au CNRS en 2012-2013 au LIX, Guillaume Chapuy a été affecté à l’UMI de Montréal en 2015-2016, Enrica Duchi est en disponibilité en 2016-2017. Pendant la période seule Enrica Duchi a bénéﬁcié d’une année de délégation au CNRS en 2015-2016 qu’elle a passé à l’Université de Sienne. La combinatoire est un thème historique et important du LIAFA/IRIF. Daniel Krob (DR) et Michel Morvan (Pr) ont été les piliers de la thématique jusqu’à leur départ aux débuts des années 2000. Dominique Rossin (CR) a ensuite pris la direction de l’équipe puis a quitté le LIAFA pour le LIX en 2010. Plusieurs membres de la “partie combinatoire” de l’équipe Algorithmique et Combinatoire sont arrivés autour de 2000 :E. Duchi (MdC, arrivée en 2007), J. Lovejoy (CR, arrivé en 2007), A. Micheli (MdC depuis 2002), R. Mantaci (MdC depuis 1992), D. Poulalhon (MdC depuis 2003), D. Rossin (CR). C’est depuis l’arrivée de Vlady Ravelomanana en tant que professeur en 2009 et de Sylvie Corteel et Guillaume Chapuy en 2010 que le groupe a vraiment pu se former, avec un recentrage des thématiques autour de la combinatoire énumérative et de l’analyse d’algorithmes. L’équipe n’a pas accueilli de nouveaux permanents pendant la période mais a eu de nombreux visiteurs et collaborateurs. En particulier, nous avons eu trois membres associés : Philippe Biane (CNRS, Paris-Est), Jérémie Bouttier (CEA Saclay) et Lionel Pournin (Paris Nord). En particulier, Lionel Pournin a été accueilli dans l’équipe en 2013-2014 où il a soutenu son habilitation avant d’obtenir un poste de Professeur à l’Université Paris-Nord. Nous avons aussi accueilli Lauren Williams (Berkeley) pendant six mois en 2014-2015 dans le cadre d’une chaire junior de la FSMP. L’équipe a un séminaire hebdomadaire depuis Mars 2010 organisé par Sylvie Corteel et Vlady Ravemola- manana et Enrica Duchi (en fonction des années). Puis en Septembre 2010, nous avons créé un groupe de lecture organisé principalement par Guillaume Chapuy (et temporairement par Sylvie Corteel, Enrica Duchi et des membres extérieurs à l’équipe : Vincent Pilaud (LIX), Andrea Sportiello (LIPN), Matthieu Josuat-Vergès (LIGM)...). La responsable de cette équipe a été Sylvie Corteel pendant le quinquennat. Guillaume Chapuy en prendra la responsabilité en Juillet 2017.

9.1.2 Tableau des effectifs et des moyens L’équipe a huit membres permanents : cinq enseignants chercheurs (PR : Vlady Ravelomanana, MDC : Enrica Duchi, Dominique Poulalhon, Roberto Mantaci, Anne Micheli) et trois chercheurs (DR : Sylvie Corteel, CR : Guillaume Chapuy, Jeremy Lovejoy). Actuellement, il y a plusieurs thèses en préparation 146 Chapitre 9. Equipe Combinatoire dans l’équipe : Clément Dervieux (co-direction Dominique Poulalhon et Gilles Schaeffer (X)) Sergey Dovgal (co-direction Vlady Ravelomanana, Olivier Bodini (Paris 13)). Un postdoctorant, Dan Betea, est actuellement ﬁnancé par le projet Émergences “Combinatoire à Paris”. A la rentrée 2017, nous espérons accueillir trois nouveaux doctorants : Ny Aina Andriambolamalala (candidat Bourse de thèse INSPIRE - USPC, direction Vlady Ravelomanana), Isaac Konan (direction Jeremy Lovejoy) et Baptiste Louf (direction Guillaume Chapuy). Les moyens dans l’équipe sont bons. Pendant la période, nous avons participé à plusieurs ANR : Magnum, IComb (JCJC, porteur Corteel, Lovejoy) et Cartaplus (JCJC porteur Chapuy, Micheli, Poulalhon), obtenu un projet Émergences (Combinatoire à Paris, porteur Chapuy, Corteel, Duchi, Ravelomanana), un projet IDEX USPC avec le LIPN (porteur Corteel, Chapuy, Duchi, Ravelomanana) et une ERC starting grant (porteur Chapuy). Nous participons actuellement au montage de plusieurs ANR. Nous avons obtenu ou participé à plusieurs projets bilatéraux : France Berkeley fund (Corteel, 2014-2016), PHC Amadeus (Ravelomanana, 2015-2016), PHC Procope (Ravelomanana, 2015-2016), PEPS FaSciDo (Ravelomanana, 2015-2016), PICS CNRS Autriche (Ravelomanana, 2017-2020), PHC Star (Lovejoy 2014-2016), subvention Franco-Québécoise CFQCU (Chapuy, 2016-2018).

9.1.3 Politique scientifique L’équipe combinatoire est une équipe ancrée dans les thématiques de l’informatique théorique. Nos spécialités sont la combinatoire énumérative et l’analyse d’algorithmes. De plus, nous sommes une équipe ouverte à l’interdisciplinarité. Ainsi Jeremy Lovejoy est un chercheur qui vient de la section 41 (Mathématiques) et travaille à l’interface de la combinatoire et de la théorie des nombres. Nous nous intéressons aussi aux interactions entre la combinatoire algébrique, la physique théorique et les probabilités. Nous travaillons régulièrement avec des physiciens théoriciens et des probabilistes. A l’IRIF, nous avons des interactions avec plusieurs équipes. Les interactions les plus naturelles sont avec l’équipe automates et en particulier les personnes qui s’intéressent aux systèmes dynamiques discrets. Ils rejoindront l’équipe en 2017. Il y a aussi des interactions et des discussions scientifiques avec l’équipe vérification (automates temporisés), l’équipe PPS (sémantique et réécriture), l’équipe Algorithmes et Complexité (algorithmique et arbres) et l’équipe Algorithmique distribuée et graphes (théorie des graphes). Même si ces discussions ne mènent pas toujours à des publications, les liens et la curiosité scientifique entre membres de l’IRIF est bien réelle. Nous accueillons régulièrement des membres de l’IRIF à notre séminaire. Nous avons des collaborations avec des chercheurs et enseignants-chercheurs de Paris 6, Paris Nord, Paris-Est, Paris Sud, Polytechnique, Marseille, Bordeaux et Lyon. Notre positionnement géographique central fait que plusieurs chercheurs franciliens participent à nos activités scientifiques et ceci amènent beaucoup de discussions et de collaborations. De plus, notre équipe est naturellement internationale puisque certains de nos membres viennent de Madagascar, d’Italie et des Etats-Unis. Même si nos collaborations sont principalement avec ces pays, nous collaborons aussi avec des chercheurs d’Autriche, d’Espagne, du Canada, d’Irlande et d’Angleterre. Les thèmes de recherche de l’équipe se déclinent autour de plusieurs axes que nous présenterons ci- dessous. Néanmoins tous les membres participent à plusieurs axes et cela fait notre force. Nous pouvons ainsi attaquer les problèmes avec les techniques appropriées et collaborer activement. 1. Combinatoire énumérative et bijective (Ch, Co, D, L, Ma, Mi, P) 2. Combinatoire algébrique (Ch, Co) 3. Combinatoire analytique (Ch, Co, Ra) 4. Combinatoire des cartes planaires et de genre supérieur (Ch, Mi, P) 5. Structures aléatoires (Ch, Ra) 6. Algorithmes de génération aléatoire et exhaustive (D, Ma, P) 7. Algorithmes combinatoires (Mi, P) 9.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 147 8. Physique combinatoire (Ch, Co) 9. Séries hypergéométriques (Co, L) (Code : Ch=Chapuy, Co=Corteel, D=Duchi, L=Lovejoy, Ma=Mantaci, Mi=Micheli, P=Poulalhon, Ra=Ra- velomanana)

9.2 Produits et activités de recherche de l’équipe 9.2.1 Bilan scientiﬁque Le bilan scientiﬁque de l’équipe est très satisfaisant. L’équipe est maintenant visible nationalement et internationalement. Depuis 2017, Vlady Ravelomanana est superviseur des écoles CIMPA, Guillaume Chapuy a obtenu une ERC starting grant et Sylvie Corteel sera Visiting Professor au Miller Institute (Berkeley, USA) au printemps 2018. Ces reconnaissances se retrouvent aussi dans les nombreuses invitations, publications dans des conférences comme FPSAC et SODA et des publications dans des journaux internationalement reconnus (Transactions of the AMS, Proceedings of the AMS, Journal of Combinatorial Theory Series A, Int. Math. Res. Not, European Jouranl of Combinatorics. . . ) De nombreux doctorants ont été formés et trois prévoient de commencer une thèse à la rentrée 2017. L’équipe s’est aussi soudée autour des groupes de lecture, séminaires et trimestre organisés à l’IRIF et à l’Institut Henri Poincaré.

9.2.2 Données chiffrées L’équipe a produit 88 articles pendant la période, dont plus de 60 dans des journaux internationaux. Il y a eu 7 soutenances de thèse entre 2012 et 2017, dont 4 soutenues par des femmes. Toutes les thèses ont donné lieu à plusieurs publications, dont au moins une dans un journal de renommée internationale. Nous avons accueilli Lionel Pournin en 2013-2014, qui a soutenu son habilitation et est devenu professeur à Paris 13. Nous avons accueilli 3 postdocs sur des financements divers : ANR, Emergences et FSMP. Nos stagiaires M2 viennent du MPRI, des M2 de Maths (Orsay et Paris 7) et de l’étranger (Madagascar et Russie). Au niveau financement, nous avons obtenu de nombreuses subventions internationales avec la Corée, le Québec, les Etats-Unis et l’Autriche. Nous avons obtenu 3 ANR, 1 ERC starting grant, 1 projet IDEX et 1 projet Emergences ville de Paris. Nous avons eu 6 professeurs invités Paris Diderot ainsi qu’une chaire junior FSMP. Nous avons eu aussi de nombreux invités nationaux et internationaux invités sur nos fonds. Enfin et surtout, nous avons organisé un timestre “Combinatoire et Interactions” à l’Institut Henri Poincaré. Nous sommes éditeurs dans 5 journaux internationaux, dont 1 en tant qu’éditeur en chef. Nous sommes très actifs pour la relecture d’articles (dans 57 journaux et 4 conférences), les jurys de thèse (19 dont 8 en tant que rapporteur), les jurys d’HDR (4 dont 3 en tant que rapporteur).

9.2.3 Sélection des produits et des activités de recherche La sélection des produits est donnée dans l’annexe. Elle met en avant tous les membres de l’équipe. Dans les conférences, 2 articles ont été accepté à SODA [C5, C2] et plusieurs à FPSAC. Nous avons choisi deux articles acceptés pour un exposé (taux d’acceptation entre 15 et 20%) écrit par des doctorants en tant que seul auteur : Wenjie Fang (2013) [C1], Jehanne Dousse (2015) [C4]. Les articles s’organisent autour de plusieurs thèmes phares : 1. Enumération de cartes [J4, J14, C1, J7] 2. q-séries et interactions [J8, J6, J5, C4, J11, J9] 3. Polyominos et pavages [J1, J12, C3, J13] 4. Graphes aléatoires [J10, J3, C5] Nous avons choisi des articles en collaboration entre plusieurs membres de l’équipe : [J8, J13, C2, J5, J10, J3, C3]. Cette sélection recoupe largement nos «faits marquants», et l’on trouvera plus de détails scientiﬁques à leur sujet dans la section suivante. 148 Chapitre 9. Equipe Combinatoire 9.2.4 Faits marquants 9.2.4.1 Énumération de cartes Guillaume Chapuy et Sean Carrell (alors étudiant en thèse à Waterloo, Canada) [J7] ont obtenu une formule extrêmement simple pour calculer le nombre mg(n) de cartes à n arêtes plongées sur une surface dont la topologie est de genre g. Ce résultat très puissant et inattendu par les experts donne accès par exemple à des valeurs de g ≥ 100 quand les techniques précédentes peinaient à atteindre g = 10. Il résout le problème central de la très active théorie énumérative des cartes fondée il y a 60 ans par Tutte. Ce résultat a été obtenu en combinant des approches combinatoires et des méthodes récentes de physique mathématique (théorie des hiérarchies intégrables et fonctions tau) qui avaient fait l’objet du groupe de travail de notre équipe en 2012.

9.2.4.2 Graphes aléatoires Guillaume Chapuy et Guillem Perarnau (alors postdoc à McGill, Canada) [C5] ont démontré la conjecture de McDiarmid, Steger, et Welsh datant de 2004 sur la probabilité de connectivité minimale d’un graphe aléatoire “ajoutable”. Popularisé par McDiarmid et étudié notamment par Ballister, Bollobás, Gerke et Norin, ce problème est au centre d’une approche nouvelle des graphes aléatoires où les modèles étudiés ne sont pas définis par des lois de probabilités explicites mais par des "contraintes globales" sur ces lois, ce qui est potentiellement plus réaliste. Le point principal de ce succès est l’introduction d’une technique de "double-comptage local" non spécifique à ce problème, et qui permet ici une utilisation originale de la combinatoire analytique dans un contexte non d’énumération, mais d’optimisation de fonctionnelles surmultiplicatives définies sur des arbres.

9.2.4.3 Preuve bijective de la formule d’Hurwitz Le nombre de factorisations minimales transitives d’une permutation en transpositions a été déterminé par Hurwitz en 1891. Plusieurs preuves de cette formule ont été données au cours des 15 dernières années, utilisant des outils plus ou moins élaborés allant de la géométrie algébrique, à la théorie des caractères du groupe symétrique ou de manière plus élémentaires des récurrences ou des propriétés d’inclusion-exclusion. Enrica Duchi, Dominique Poulalhon et Gilles Schaeffer [C2] sont récemment parvenus à donner une première preuve complètement bijective de cette jolie formule. Leur preuve utilise des arbres bourgeonnants et des orientations minimales et passe par une représentation des factorisations en terme de quadrangulations. Ces outils ont été développés dans le cadre de l’étude des cartes planaires où ils ont permis d’établir les liens entre de nombreuses familles de cartes et des familles d’arbres simples planaires. Leur preuve bijective leur a permis d’obtenir des algorithmes de génération aléatoire efﬁcaces pour les objets associés, qui s’interprètent en termes de certains modèles de surfaces aléatoires (des revêtements ramiﬁés de la sphère). Depuis ils ont obtenu une seconde preuve bijective différente qui s’étend pour donner une interprétation de certains nombres de Hurwitz doubles qui font l’objet de beaucoup d’attention depuis une dizaine d’années dans la communauté mathématique.

9.2.4.4 Pavages et gare de triage Bouttier, Chapuy et Corteel [J13] ont présenté une famille de pavages par dominos de certaines régions du plan, qui incluent les pavages du diamant aztèque et les partitions pyramides comme cas spéciaux. Ces pavages vivent dans une bande de Z2 de la forme 1 ≤ x − y ≤ ` pour un entier ` ≥ 1 et sont paramétrés par un mot binaire w ∈ {+,−}`. Pour chaque mot w et pour différents types de conditions aux bords, une formule produit apparaît naturellement pour la fonction génératrice des pavages comptés selon le nombre de ﬂips. Ce point de vue uniﬁe ainsi de nombreux modèles pour lesquels de telles formules étaient connues, explique leurs similarités, tout en donnant une généralisation considérable. Les outils principaux sont une correspondance bijective avec des séquences de partitions entrelacées et le formalisme de l’opérateur vertex (légèrement généralisé pour manipuler les identités de type Littlewood). Ces idées ont ensuite été généralisées par la même équipe accompagnée de Boutillier (UPMC) et Ramassamy (doctorant Brown) sur des modèles de dimères sur des gares de triage et aussi pour un autre papier en 9.3 Organisation et vie de l’équipe 149 collaboration avec Betea (postdoc Émergences) et Boutillier (UPMC) sur des algorithmes de génération aléatoire. Ce projet nous a permis de monter une demande d’ANR DIMERS (en cours d’évaluation) portée par Boutiillier.

9.2.4.5 Invariants de noeuds et formes modulaires quantiques Avec Hikami dans [J9], Lovejoy a utilisé les paires Bailey et la formule Rosso-Jones pour calculer l’expansion cyclotomique du polynôme de Jones coloré des nœuds du torus T2,2t+1. Cela a conduit à de nouvelles familles de de formes modulaires quantiques, une généralisation d’une identité de "dualité" de Bryson, Ono, Pitman et Rhoades (PNAS), et des expansions à la fois q-hypergéométriques et de type Hecke pour certaines familles uniﬁées d’Invariants Witten-Reshetikhin-Turaev (WRT). Les extensions de type Hecke sont en termes de formes quadratiques ternaires ou binaires indéﬁnies, et dans le cas des invariants WRT sont des fonctions Mock-théta. Un atelier sera organisé par les auteurs et Osburn sur ce sujet à Banff (Canada) en Mars 2018.

9.2.4.6 Planarité des graphes aléatoires au point critique En considérant les graphes aléatoires uniformes G(n, M) construits avec n arêtes et M sommets, Erdos˝ et Rényi (1960) ont conjecturé que la probabilité qu’un graphe avec n sommets et M = n/2 arêtes soit planaire doit admettre une limite dans ]0, 1[ quand n tend vers l’infini. En 1993, en étudiant la naissance de la composante dite géante dans G(n, M), Janson, Łuczak, Knuth et Pittel ont donné des bornes sur cette probabilité. Dans un travail en commun avec Marc Noy et Juan José Rué [J3], Vlady Ravelomanana a exhibé l’expression exacte d’une fonction f (x) comme étant la limite de la probabilité que G(n, n/2 + x.n2/3) soit planaire pour toute constante x quand n tend vers l’infini. Ce travail confirme ainsi la conjecture d’Erdos-Rényi˝ (1960) mais aussi montre comment les méthodes de combinatoire énumérative et analytique peuvent donner des résultats très précis portant sur les phénomènes de transition de phase comme ceux observés sur les graphes aléatoires G(n, M).

9.3 Organisation et vie de l’équipe 9.3.1 Pilotage, animation, organisation L’équipe est de taille assez modeste (huit permanents) et aucun recrutement n’a été effectué pendant la période 2012-2017. Nous nous réunissons de façon ponctuelle quand une décision doit être prise ou discutons par mail. Les ressources sont suffisantes (ANR, IDEX, Ville de Paris, ERC . . . ). Les recrutements de postdocs ont été possibles via les fonds de l’équipe et la FSMP. Les doctorants ont des financements des ENS et de l’Université Paris Diderot. L’animation scientifique se structure autour de trois activités : 1. Le séminaire hebdomadaire https://www.irif.fr/seminaires/combi/index 2. Le groupe de lecture hebdomadaire 3. Le séminaire Flajolet bimestriel http://semflajolet.math.cnrs.fr/ Début 2017 se sont rajoutées en plus de nombreuses activités autour du trimestre IHP “Combinatorics and Interactions” http ://combi17.math.cnrs.fr/ (Chapuy, organisation, Corteel, comité scientifique). Pour le groupe de lecture, nous choisissons un thème annuel ou semestriel et nous présentons des articles. Pendant l’année 2015-2016, nous avons étudié le processus de Schur. Le séminaire et le groupe de Lecture ont pris une pause pendant le trimestre. Le séminaire a repris en avril 2017 et le groupe de lecture reprendra en septembre. Le thème de la prochaine session est la “conjecture du volume” en théorie des noeuds, un sujet très ouvert, à l’intersection des nombreuses combinatoires pratiquées dans l’équipe, un peu comme l’était la hiérarchie KP abordée il y a quelques années.

9.3.2 Parité L’équipe est paritaire. Pendant la période, quatre thèses (sur sept) ont été soutenues par des femmes. 150 Chapitre 9. Equipe Combinatoire Annexe Sélection des produits et des activités de recherche de l’équipe Combinatoire

9.4 Produits de la recherche de l’équipe 9.4.1 Journaux / revues 9.4.1.1 Articles scientifiques Sélection (22%) [J1] Anne Micheli, Dominique Rossin. “Counting k-Convex Polyominoes.” In : Electr. J. Comb. 20.2 (2013), P56 (cf. p. 147). [J2] Wenjie Fang. “A generalization of the quadrangulation relation to constellations and hypermaps.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 127 (2014), p. 1–21. [J3] Marc Noy, Vlady Ravelomanana, Juanjo Rué. “On the probability of planarity of a random graph near the critical point”. In : Proceedings of the American Mathematical Society 143.3 (déc. 2014), p. 925–936 (cf. p. 147, 149). [J4] Marie Albenque, Dominique Poulalhon. “A Generic Method for Bijections between Blossoming Trees and Planar Maps.” In : Electr. J. Comb. 22.2 (2015), P2.38 (cf. p. 147). [J5] Arvind Ayyer, Jérémie Bouttier, Sylvie Corteel, François Nunzi. “Multivariate juggling probabilities”. In : Electronic Journal of Probability 20 (2015) (cf. p. 147). [J6] Kathrin Bringmann, Jehanne Dousse. “On Dyson’s crank conjecture and the uniform asymptotic behavior of certain inverse theta functions”. In : Transactions of the American Mathematical Society 368.5 (nov. 2015), p. 3141–3155 (cf. p. 147). [J7] Sean R. Carrell, Guillaume Chapuy. “Simple recurrence formulas to count maps on orientable surfaces.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 133 (2015), p. 58–75 (cf. p. 147, 148). [J8] Sylvie Corteel, Jeremy Lovejoy, Carla D. Savage. “Anti-lecture hall compositions and Andrews’ generalization of the Watson-Whipple transformation.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 134 (2015), p. 188–195 (cf. p. 147). [J9] Kazuhiro Hikami, Jeremy Lovejoy. “Torus knots and quantum modular forms”. In : Research in the Mathematical Sciences 2.1 (jan. 2015) (cf. p. 147, 149). [J10] Elie Panafieu, Vlady Ravelomanana. “Analytic description of the phase transition of inhomogeneous multigraphs.” In : Eur. J. Comb. 48 (2015), p. 186–197 (cf. p. 147). [J11] Dan Betea, M. Wheeler. “Refined Cauchy and Littlewood identities, plane partitions and symmetry classes of alternating sign matrices.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 137 (2016), p. 126–165 (cf. p. 147). [J12] E Duchi, V Guerrini, S Rinaldi, G Schaeffer. “Fighting fish”. In : Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 50.2 (déc. 2016), p. 024002 (cf. p. 147). [J13] Jérémie Bouttier, Guillaume Chapuy, Sylvie Corteel. “From Aztec diamonds to pyramids: Steep tilings”. In : Trans. Amer. Math. Soc. 369.8 (2017), p. 5921–5959 (cf. p. 147, 148). [J14] Guillaume Chapuy, Maciej Doł˛ega. “A bijection for rooted maps on general surfaces”. In : Journal of Combinatorial Theory, Series A 145 (jan. 2017), p. 252–307 (cf. p. 147).

9.4.1.2 Chapitres d’ouvrage [Ch1] Sylvie Corteel, Jang Soo Kim, Dennis Stanton. “Moments of orthogonal polynomials and combinatorics”. In : Recent Trends in Combinatorics. Springer Nature, 2016, p. 545–578.

9.4.1.3 Thèses et HDR Sept doctorats ont été soutenus pendant la période : 9.4 Produits de la recherche de l’équipe 151 1. Adeline Pierrot, Combinatoire et algorithmique dans les classes de permutations, 2013, Financement ENS Paris, direction Dominique Rossin. 2. Elie de Panafieu, Combinatoire analytique des graphes, hypergraphes et graphes inhomogènes, 2014, Financement ENS Cachan, direction Vlady Ravelomanana. 3. Sandrine Dasse-Hartaut, Combinatoire des tableaux escalier, 2014, contrat doctoral (Paris Diderot), direction Sylvie Corteel. 4. Samanta Socci, Enumeration of polyominoes defined by combinatorial constraints, 2015, co-tutelle avec l’Université de Sienne, direction Enrica Duchi. 5. Jehanne Dousse, Partitions d’entiers : identités du type Rogers-Ramanujan et asymptotique, 2015, Financement ENS Lyon, direction Jeremy Lovejoy. 6. Wenjie Fang, Aspects énumératifs et bijectifs des cartes combinatoires : généralisation, unification et application, Allocation ENS Paris, 2016, Co-direction : Guillaume Chapuy et Mireille Bousquet- Mélou. 7. François Nunzi, Autour de quelques chaines de Markov combinatoires, 2016, Financement ENS Lyon, co-direction Jérémie Bouttier et Sylvie Corteel. Adeline est maintenant maître de conférences à l’Université Paris-Sud, Elie est chercheur au Bell Labs France, Jehanne Dousse est postdoctorante à l’Université de Zurich, et Wenjie Fang est postdoctorant à l’ENS Lyon et François Nunzi est professeur en lycée. Samanta Socci travaille dans le privé et Sandrine Dasse-Hartaut est mère au foyer. Une habilitation a été soutenue : celle de Lionel Pournin en 2014. Lionel est maintenant professeur à l’Université Paris Nord. Nous avons aussi accueilli des stagiaires de M2 : Wenjie Fang (2013, Chapuy, MPRI), Jehanne Dousse (2013, Lovejoy, M2 Maths fondamentales Paris Diderot), Isaac Konan (2016, Lovejoy, M2 Maths Orsay), Sergey Dovgal (2016, Ravelomanana, Moscow Institute of Physics and Technologies), Ny Aina Andriambolamalala (2017, Ravelomanana, MISA - Antananarivo), Francis Lescarret (2017, Corteel, M2 Maths fondamentales Paris Diderot), Baptiste Louf (2017, Chapuy, MPRI). Enfin nous avons accueilli un stagiaire de M1 de l’ENS Lyon, Yassine Hamoudi (2015, Mantaci) et une stagiaire de L3 de l’ENS Cachan, Mounira Hadjoudj (2014, Chapuy et Poulalhon).

9.4.2 Colloques / congrès, séminaires de recherche 9.4.2.1 Éditions d’actes de colloques / congrès Sylvie Corteel a été co-chair du comité de programme de FPSAC2016 avec Andrew Rechnitzer (UBC) et Anne Schilling (UC Davis). Les actes sont publiés dans DMTCS (Discrete Maths and Theoretical Computer Science).

9.4.2.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès Sélection (22%) [C1] Wenjie Fang. “A generalization of the quadrangulation relation to constellations and hypermaps”. In : 25th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2013). Discrete Math. Theor. Comput. Sci. Proc., AS. Assoc. Discrete Math. Theor. Comput. Sci., Nancy, 2013, p. 13–24 (cf. p. 147). [C2] Enrica Duchi, Dominique Poulalhon, Gilles Schaeffer. “Uniform random sampling of simple branched coverings of the sphere by itself.” In : Proceedings of the Twenty-Fifth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2014, Portland, Oregon, USA, January 5-7, 2014. SIAM, 2014, p. 294–304 (cf. p. 147, 148). [C3] Roberto Mantaci, Paolo Massazza, Jean-Baptiste Yunès. “An efﬁcient algorithm for generating symmetric ice piles.” In : Proceedings of the 15th Italian Conference on Theoretical Computer Science, Perugia, 152 Chapitre 9. Equipe Combinatoire Italy, September 17-19, 2014. T. 1231. CEUR Workshop Proceedings. CEUR-WS.org, 2014, p. 159–170 (cf. p. 147). [C4] Jehanne Dousse. “A generalisation of two partition theorems of Andrews”. In : Proceedings of FPSAC 2015. Discrete Math. Theor. Comput. Sci. Proc. Assoc. Discrete Math. Theor. Comput. Sci., Nancy, 2015, p. 297–307 (cf. p. 147). [C5] Guillaume Chapuy, Guillem Perarnau. “Connectivity in bridge-addable graph classes: the McDiarmid- Steger-Welsh conjecture.” In : Proceedings of the Twenty-Seventh Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2016, Arlington, VA, USA, January 10-12, 2016. SIAM, 2016, p. 1580–1588 (cf. p. 147, 148).

9.4.3 Produits des activités didactiques 9.4.3.1 Enseignement au niveau Master La plupart de l’équipe participe au MPRI dans les cours C2-10 (Algorithmique de la combinatoire), et C2-15 (Analyse d’algorithmes). Jeremy Lovejoy a enseigné de 2012 à 2015 le cours C2-10. Dominique Poulalhon a enseigné de 2015 à 2016 le cours C2-10. Guillaume Chapuy y a enseigné de 2012 à 2014 et depuis 2016 et Sylvie Corteel depuis 2015. Vlady Ravelomanana a enseigné une partie du cours C2-15 pendant toute la période.

9.4.3.2 Ecoles thématiques Nous avons donné des cours dans des écoles 1. Ecole d’été de combinatoire énumérative (AEC 2014), Autriche, Guillaume Chapuy, 2014. 2. Ecole thématique ALEA, CIRM, Sylvie Corteel, 2015. 3. 5th Encuentro Colombiano de Combinatoria, école CIMPA, Colombie, Sylvie Corteel, 2016. 4. Ecole CIMPA Antananarivo "Combinatoire et Algorithmique", Madagascar, Vlady Ravelomanana, 2016. 5. Ecole thématique ALEA, CIRM, Guillaume Chapuy, 2017.

9.4.3.3 Actions de vulgarisation Sylvie Corteel, Anne Micheli et Dominique Poulalhon participent régulièrement aux activités de la fête de la Science organisée par Yann Régis-Giana (équipe PPS).

9.4.4 Produits destinés au grand public 9.4.4.1 Produits de vulgarisation : articles, interviews, éditions, vidéos, etc. Le CIRM (Centre International de Rencontres Mathématiques) a produit les vidéos suivantes lors des cours donné par Sylvie Corteel aux journées Aléa 2016. 1. Sylvie Corteel. Le diamant aztèque - Cours 1 https://www.youtube.com/watch?v=xCOXF_AMMow 2. Sylvie Corteel. Le diamant aztèque - Cours 2 https://www.youtube.com/watch?v=aG-JvhITv9g

9.4.4.2 Produits de médiation scientiﬁque 9.4.4.3 Débats science et société Sylvie Corteel est membre du conseil scientiﬁque de l’association “European Women in Maths”.

9.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 9.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 153 9.5.1 Activités éditoriales 9.5.1.1 Participation à des comités éditoriaux (revues, collections) Nous participons aux comités éditoriaux de : 1. Journal of combinatorial Theory Series A (Corteel, editrice en chef depuis 2014) 2. Annals of Combinatorics (Corteel, depuis 2007) 3. Bollettino Unione Matematica Italiana (Corteel, depuis 2016) 4. Canadian Journal of Mathematics et Canadian Mathematical Bulletin (Chapuy, depuis 2017)

9.5.1.2 Présidences de comités de programme de conférences Corteel a été co-chair du comité de programmes de FPSAC avec Andrew Rechnitzer (UBC) et Anne Schilling (UC Davis) en 2016.

9.5.1.3 Participation à des comités de programme de conférences 1. FPSAC2015, Corteel. 2. FPSAC2012, Corteel. 3. ANALCO2012, Ravelomanana.

9.5.2 Activités d’évaluation 9.5.2.1 Jury de thèses et HDR 1. Adel Hamdi, Université Lyon I, 2012 (Corteel – rapporteur) Titre : “Combinatoire des opérateurs non-commutatifs et polynômes orthogonaux”. 2. Vonjy Rasendrahasina, Université Paris 13, 2012 (Corteel, Ravelomanana – directeur de thèse) Titre : “Aspects combinatoires et analytiques des problèmes d’optimisation difficiles : les coupes maximales”. 3. Marc Sage, Université de Paris-Est, 2012 (Corteel, Ravelomanana) Titre : “Combinatoire algèbrique et géométrique des nombres de Hurwitz”. 4. Elie de Panafieu, Université Paris Diderot, 2014 (Corteel – présidente, Ravelomanana – directeur de thèse) Titre : “Combinatoire analytique des graphes, hypergraphes et graphes inhomogènes”. 5. Daniela Battaglino, Université de Nice et Université de Siena, 2014 (Duchi) Titre : “Enumération de polyominos définis en terme d’évitement de motif ou de contraintes de convexité”. 6. Sandrine Dasse-Hartaut, Université Paris-Diderot, 2015 (Corteel – directrice de thèse, Micheli) Titre : “Combinatoire des tableaux escalier”. 7. Bérénice Delcroix-Oger, Université Lyon I, 2014 (Corteel) Titre : “Hyperarbres et Partitions semi-pointées : Aspects combinatoires, algébriques et homologiques”. 8. Allyx Fontaine, Université de Bordeaux, 2014 (Ravelomanana – rapporteur) Titre : “Analyses et preuves formelles d’algorithmes distribués probabilistes”. 9. Grégory Chatel, Université Paris-Est, 2015 (Corteel – présidente) Titre : “Combinatoire algébrique liée aux ordres sur les arbres”. 10. Romaric Duvignau, Univesité de Bordeaux, 2015 (Ravelomanana – rapporteur) Titre : “Maintenance et simulation de graphes aléatoires dynamiques”. 11. Jean-Baptiste Priez, Université Paris-Sud, 2015 (Corteel) Titre : “Combinatoire des fonctions de parking : espèces, énumération d’automates et algèbres de Hopf”. 12. Ahmad Sabri, Université de Bourgogne, 2015 (Duchi, Ravelomanana – rapporteur) Titre : “Gray codes and efficient exhaustive generation for several classes of restricted words”. 154 Chapitre 9. Equipe Combinatoire 13. Vincent Jugé, Université Paris-Diderot, 2016 (Poulalhon) Titre : “Combinatoire des tresses”. 14. François Nunzi, Université Paris Diderot, 2016 (Corteel – directrice de thèse, Ravelomanana) Titre : “Autour de quelques chaînes de Markov combinatoires”. 15. Armen Petrossian, Université de Bourgogne, 2016 (Ravelomanana – rapporteur) Titre : “Enumération de classes d’équivalence d’objets combinatoires”. 16. Nicolas Rolin, Université de Paris-Nord, 2016 (Ravelomanana) Titre : “De l’usage des opérateurs en combinatoire : construction, analyse et génération aléatoire”. 17. Javer Salazar, Université Paris Descartes, 2016 (Ravelomanana – rapporteur) Titre : “Resource Allocation Optimization Algorithms for Infrastructure as a Service in Cloud Computing”. 18. Zacharia Chemli, Université Paris-Est, 2017 (Corteel – rapporteur) Titre : “Développements combinatoires autour des tableaux et des nombres eulériens”. 19. Stephen Melczer, ENS Lyon et University of Waterloo, 2017 (Corteel, rapporteur) Titre : “Analytic Combinatorics in Several Variables : Effective Asymptotics and Lattice Path Enumeration”. Jury d’habilitation 1. Jean-Christophe Aval, Université de Bordeaux, 2013 (Corteel, rapporteur) Titre : “Combinatoire autour du groupe symétrique”. 2. Lionel Pournin, Université Paris Diderot, 2014 (Corteel) Titre : “Résultats sur les graphes de flips” 3. Eric Fusy, Université Paris-Sud, 2015 (Corteel, rapporteur) Titre : “Combinatoire des cartes planaires par méta-bijection”. 4. Reza Naserasr, Université Paris Diderot, 2017 (Corteel, rapporteur) Titre : “Projective cubes”.

9.5.2.2 Arbitrages pour des journaux internationaux 1. Acta Arithmetica (Lovejoy) 2. Acta Mathematica Scientia (Lovejoy) 3. Advances in Applied Mathematics (Lovejoy) 4. Advances in Difference Equations (Lovejoy) 5. Advances in Mathematics (Lovejoy) 6. Algorithmica (Ravelomanana) 7. Annali dell’Università di Ferrara (Lovejoy) 8. Annals of IHP series B (Chapuy) 9. Annals of IHP series D (Chapuy) 10. Annals of Combinatorics (Lovejoy) 11. Arabian Journal of Mathematics (Lovejoy) 12. Australasian Journal of Combinatorics (Micheli) 13. Bulletin of the Australian Mathematical Society (Lovejoy) 14. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Mathematics (Lovejoy) 15. Colloquium Mathematicum (Lovejoy) 16. Combinatorics, Probability and Computing (Corteel) 17. Comptes Rendus Mathématiques (Corteel, Lovejoy) 18. Constructive Approximation (Lovejoy) 19. Discrete Mathematics (Chapuy, Corteel, Lovejoy) 20. Discrete Mathematics and Theoretical Computer Science (Lovejoy) 21. Electronic Journal of Combinatorics (Chapuy, Corteel, Duchi, Lovejoy, Poulalhon) 22. Electronic Journal of Probability (Chapuy) 9.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 155 23. ESAIM : Probability and Statistics (Chapuy) 24. European Journal of Combinatorics (Corteel, Lovejoy) 25. Functional Analysis, Approximation, and Computation (Lovejoy) 26. Functiones et Approximatio, Commentarii Mathematici (Lovejoy) 27. Graphs and Combinatorics (Chapuy, Lovejoy) 28. Integers (Corteel, Lovejoy) 29. International Journal of Number Theory (Lovejoy) 30. International Mathematical Research Notices (Lovejoy) 31. JP Journal of Algebra, Number Theory and Applications (Lovejoy) 32. Journal de Théorie de Nombres de Bordeaux (Lovejoy) 33. Journal of Combinatorial Theory Series A (Chapuy, Corteel, Duchi, Micheli, Lovejoy, Poulalhon) 34. Journal of Combinatorial Theory series B (Chapuy) 35. Journal of Integer Sequences (Corteel, Duchi, Lovejoy) 36. Journal of the London Mathematical Society (Lovejoy) 37. Journal of Mathematical Analysis and Applications (Lovejoy) 38. Journal of Mathematical Physics (Chapuy) 39. Journal of Number Theory (Lovejoy) 40. Journal of the Ramanujan Mathematical Society (Lovejoy) 41. Linear Algebra and its Applications (Chapuy) 42. Mathematica Bohemica (Lovejoy) 43. Mathematica Slovaca (Lovejoy) 44. Mathematika (Lovejoy) 45. Mediterranean Journal of Mathematics (Lovejoy) 46. Miskolc Mathematical Notes (Lovejoy) 47. Monatshefte für Mathematik (Lovejoy) 48. Proceedings of the American Mathematical Society (Lovejoy) 49. Proceedings of the Edinburgh Mathematical Society (Lovejoy) 50. Publicationes Mathematicae Debrecen (Lovejoy) 51. Ramanujan Journal (Corteel, Lovejoy) 52. Research in the Mathematical Sciences (Lovejoy) 53. Rocky Mountain Journal of Mathematics (Lovejoy) 54. SIAM Journal on Discrete Mathematics (Lovejoy) 55. Tamsui Oxford Journal of Information and Mathematical Sciences (Lovejoy) 56. Theoretical Computer Science (Ravelomanana) 57. Turkish Journal of Mathematics (Lovejoy)

9.5.2.3 Arbitrages pour des conférences

Nous arbitrons chaque année pour les conférences : 1. ANALCO (Ravelomanana, Corteel) 2. AOFA (Ravemolamanana, Chapuy, Duchi) 3. FPSAC (Corteel, Chapuy, Duchi, Poulalhon) 4. SODA (Poulalhon)

9.5.2.4 Bases de données

Lovejoy écrit des résumés/revues pour les bases de données d’articles MathSciNet et Zentralblatt. 156 Chapitre 9. Equipe Combinatoire 9.5.3 Expertise et responsabilité scientiﬁque 9.5.3.1 Responsabilités administratives et d’animation Nous participons tous au GDR-IM, en particulier des groupes de travail ALEA et Combinatoire algébrique. Sylvie Corteel et Vlady Ravelomanana sont membres du comité de direction du groupe ALEA. Vlady Ravelomanana s’occupe des relations internationales pour l’UFR depuis 2015. Dominique Poulalhon est membre du conseil de l’UFR depuis 2016 et responsable du L3 informatique depuis 2016. Anne Micheli est membre du conseil de l’UFR de 2012-2016 et membre du conseil de département Sciences exactes depuis 2016. Sylvie Corteel est membre du conseil de laboratoire et du conseil scientiﬁque de l’UFR.

9.5.3.2 Comités de sélection 1. Université Paris Descartes, 2012 (Ravelomanana) 2. Université Paris-Sud, 2014 (Corteel) 3. Université Paris-Nord, 2014 (Ravelomanana) 4. Université Paris-Est, 2016 (Corteel) 5. Université Paris Diderot, 2017 (Corteel, Poulalhon)

9.5.4 Organisation de colloques / congrès 1. Hypergeometric series and their generalizations in algebra, geometry, number theory and physics, Mai 2012, Institut Henri Poincaré, 70 participants. 2. Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (320 participants), Université Paris 3, Juin 2013, Sylvie Corteel (chair), Guillaume Chapuy, Enrica Duchi, Jeremy Lovejoy, Roberto Mantaci, Anne Micheli. 3. Automorphic Forms Workshop, Dublin, Irlande, Jeremy Lovejoy, 2013, 50 participants. 4. Journée scientiﬁque “Combinatoire à Paris” dans le cadre du projet Emergences, Université Paris Diderot, Enrica Duchi, 2013, 20 participants. 5. Comité d’organisation de Permutation Patterns, Université Paris Diderot, Vlady Ravelomanana, 2013, 80 participants. 6. Organisation des journées cartes, Université Paris Diderot, Guillaume Chapuy, 2013, 30 participants. 7. Comité d’organisation AOFA, Université Pierre et Marie Curie, Guillaume Chapuy, Vlady Ravelo- manana, 2014, 100 participants. 8. Automorphic Forms : Avancées et applications, CIRM, Jeremy Lovejoy, 2015, 60 participants. 9. Organisation école thématique du CIMPA Antananarivo, Juillet 2016 : "Combinatoire et Algorith- mique", Vlady Ravelomanana, Juillet 2016, 50 participants. 10. Trimestre IHP Combinatoire et Interactions (combi17), Institut Henri Poincaré Paris, Guillaume Chapuy, Janvier-Mars 2017, 120 participants. 11. Organisation au CIRM d’un workshop introductif au trimestre IHP, CIRM, Janvier 2017, Guillaume Chapuy, Enrica Duchi, 2017, 80 participants.

9.5.5 Post-doctorants et chercheurs accueillis Lauren Williams a eu une chaire junior de la FSMP en 2014-2015. Elle a donné un cours à l’Institut Henri Poincaré sur les algèbres amassées. Elle a été accueillie pendant six mois au LIAFA avec deux de ses étudiants : Steven Karp et Olya Mandelshtam, financés par la NSF et la bourse Chateaubriand. Son séjour a donné lieu à deux papiers soumis en collaboraiton avec Corteel et Mandelshtam. Les professeurs invités par l’Université Paris-Diderot pour des périodes de deux semaines à un mois dans l’équipe sont : 1. 2013 : A. Rechnitzer (UCB, Canada) collaboration avec S. Corteel 2. 2013 : S. Rinaldi (Sienne, Italie) collaboration avec E. Duchi 9.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance de l’équipe 157 3. 2014 : J. Novak (MIT, USA) collaboration avec G. Chapuy 4. 2014 : M. Noy (UPC, Espagne) collaboration avec V. Ravelomanana 5. 2016 : K. Meszaros (Cornell, USA) collaboration avec S. Corteel 6. 2017 : H. Thomas (UQAM, Canada) collaboration avec G. Chapuy Deux autres invités de longue durée ont été financés par l’ANR Cartaplus : John Irving (Saint Mary’s University 2013), Jean-François Marckert (Labri, 2013). L’équipe a accueilli comme postdoctorant Henri Muehle (financement FSMP) en 2014-2015, Maciej Dolega (financement ANR Cartaplus) en 2014-2016 puis Dan Betea (financement Émergences) en 2016-2017.

9.5.6 Contrats de recherche ﬁnancés par des institutions publiques ou caritatives 9.5.6.1 Contrats européens (ERC, H2020, etc.) et internationaux 1. ERC Starting Grant, CombiTop, 2017-2021, Chapuy. 2. Subvention Franco-Québécoise CFQCU , 2016-2018, Chapuy. 3. PHC star, Corée, 2014-2016, Lovejoy. 4. France Berkeley Fund, USA, 2014-2016, Corteel. 5. PHC Procope, Allemagne, 2015-2016, Ravelomanana. 6. PHC Amadeus, Autriche, 2015-2016, Ravelomanana. 7. PICS CNRS, Autriche, 2017-2020, Ravelomanana.

9.5.6.2 Contrats nationaux (ANR, PHRC, FUI, INCA, etc.) 1. ANR JCJC, IComb, 2008-2013, Corteel (porteur), Lovejoy, 330K. 2. ANR Magnum, 2010-2015, Ravelomanana, 200K. 3. ANR JCJC Cartaplus, 2013-2017, Chapuy (porteur), Poulalhon, Micheli, 226K. 4. Projet Émergences Ville de Paris, 2013-2017, Chapuy (porteur), Corteel, Duchi, Ravelomanana, 270K. 5. Projet IDEX USPC “Aléa Sorbonne”, Corteel (porteur), Berthé, Chapuy, Duchi, Ravelomanana, 100K.

9.5.7 Indices de reconnaissance 9.5.7.1 Distinctions 1. ERC Starting grant, Chapuy, 2017. 2. Sylvie Corteel, Visiting professorship, Miller Institute http://miller.berkeley.edu/visiting-professorship/awards

9.5.7.2 Responsabilités dans des sociétés savantes 1. Mathematics Museum in Seoul, Advisory board, Corteel, 2016-. 2. Scientiﬁc committee, European Women in Maths, Corteel, 2016-.

9.5.7.3 Invitations à des colloques / congrès à l’étranger, séjours dans des laboratoires étrangers Séjours dans des laboratoires étrangers : 1. Université McGill, Canada, 2014-2015, Chapuy, 1 an. 2. Université de Sienne, Italie, 2015-2016, 1 an. 3. Seoul National University of Science and Technology, Corée, Lovejoy, 2014-2016, 1 mois. 4. UC Berkeley, USA, 2014-2016, Corteel, 3 mois. Keynote speaker : 1. EuroComb 2017, Chapuy. 158 Chapitre 9. Equipe Combinatoire 2. "Orthogonal Polynomials, Special Functions and Applications" (OPSFA 14), University of Kent, UK, Corteel. 3. FPSAC 2016, Chapuy. 4. FPSAC 2014, Corteel. 5. Aout 2013, The Combinatorics of q-series and partitions in honor of Professor George Andrews’ 75th birthday, Tianjin, Chine, Lovejoy Conférence invitée 1. 2017, Journées de Combinatoire de Bordeaux, Bordeaux, Corteel. 2. 2016, Polyhedral Geometry and Partition Theory, American Institute of Mathematics, San Jose, CA, Corteel. 3. 2016, School "Quantum integrable systems, conformal ﬁeld theories and stochastic processes", Cargèse, Corteel. 4. 2016, Conference on Topological Recursion and Moduli Spaces, CRM, Canada, Chapuy. 5. 2015, Functional equations and special functions : from combinatorics to model theory, Grenoble, Lovejoy. 6. 2015, Lattice Models : Exact Methods and Combinatorics", Institut Galileo, Firenze, Italy, Corteel 7. 2015, Random Polymers and Algebraic Combinatorics", Oxford, England, Corteel. 8. 2014, Building Bridges : 2nd EU-US workshop on Automorphic Forms and related topics, Bristol, United Kingdom, Lovejoy. 9. 2014, Probability and Graphs, Eurandom, Netherlands, Chapuy. … … …

10. Equipe Modélisation et Vériﬁcation

10.1 Présentation de l’équipe 10.1.1 Introduction L’équipe Modélisation et Vériﬁcation est l’une des équipes de l’ancien LIAFA, dirigée de 1996 à 2004 par Paul Gastin, et depuis 2004 par Ahmed Bouajjani.

10.1.2 Tableau des effectifs et des moyens L’équipe compte actuellement 11 membres permanents, dont 3 PR (Univ. Paris Diderot), 1 PR émérite (Univ. Pierre et Marie Curie), 1 CR CNRS, et 6 MdC (Univ. Paris Diderot) dont 2 habilités. L’équipe est donc actuellement formée d’enseignant-chercheurs, à une seule exception. Sur la période de 2012-17, Tayssir Touili, recrutée en 2004 en tant que CR2 au CNRS, a quitté notre laboratoire en 2014 pour rejoindre le LIPN suite à sa promotion DR2. Par ailleurs, Gustavo Petri a rejoint notre équipe suite à son recrutement en tant que Maître de Conférences en 2015 à l’Université Paris Diderot. Notons que Constantin Enea a été en délégation au CNRS de Septembre 2014 à Août 2015. L’équipe a accueilli 5 post-doctorants dans la période 2012-17, dont 5 étrangers et 1 venant d’une équipe INRIA, et un ATER. L’équipe a aussi accueilli un chercheur étranger (Chinese Academy of Science, Beijing) en visite de longue durée (1 an). Actuellement, l’équipe 2 post-doctorants. A partir de l’automne 2017, elle va accueillir 1 autre post-doctorant et une chercheuse chinoise en visite d’un an. Au cours de cette période, notre équipe a accueilli 11 thésards 1 (dont 5 venant du master MPRI, et 5 de masters étrangers), dont 5 ont soutenu leurs thèses. Actuellement, l’équipe compte 2 thésards. Deux autres thésards vont rejoindre notre équipe en automne 2017 (l’un avec un master de l’université de Concordia (Montreal, Canada), et l’autre un master du Chennai Mathematical Institute (Inde), et un troisième commencera une thèse en co-tutelle avec l’ENSIAS de Rabat (Maroc). Notre équipe a aussi accueilli 4 stagiaires du M1 de l’Univ. Paris Diderot, et 3 stagiaires en Master (niveau M1) du Chennai Mathematical Institute (Chennai, Inde). Elle a aussi accueilli 3 stagiaires M2, dont 2 du MPRI (Master Parisien de Recherche en Informatique) et 1 du M2 de l’EIDD (Ecole d’Ingénieurs Denis Diderot). Par ailleurs, notre équipe a accueilli en stage deux thésards étrangers de l’Université Koç d’Istanbul (2 mois chacun, en 2013 puis en 2016). Notre équipe a participé à 8 projets nationaux le long de la période 2012-17, dont 6 projets ANR (657KE) et 2 projets FUI (600KE). Actuellement, notre équipe est impliquée dans 3 projets ANR en cours. L’équipe a aussi obtenu une ERC starting grant (1300KE) qui a commencé en Mai 2016. Par ailleurs, notre équipe a bénéﬁcié d’un soutien ﬁnancier de l’IUF tout le long de la période (63KE).

10.1.3 Politique scientifique Les activités de notre équipe portent sur l’investigation et le développement de nouvelles méthodes formelles pour la conception et la vérification automatisée des systèmes informatiques. Ces activités comprennent l’étude des fondements théoriques de ses méthodes, la définition d’algorithmes efficaces permettant leur automatisation, et le développement d’outils de vérification innovants qui les mettent en oeuvre. Nos activités de recherche sont guidées par les applications modernes, notamment dans

1. 4 thésards, toujours inscrits à Paris Diderot, ont rejoint en 2016 Tayssir Touili au LIPN (qui y est depuis 2014). 160 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification le domaine des systèmes logiciels en réseaux et les systèmes cyber-physiques; des systèmes dont la complexité est extrêmement difficile à maîtriser, et pour lesquelles il y a des besoins cruciaux en outils permettant d’aider les concepteurs et les développeurs de ces systèmes à assurer un haut niveau de confiance dans leurs comportements. Notre recherche est motivée par les problèmes et les défis que posent le développement des systèmes informatiques modernes. Les applications visées comprennent en effet (1) les systèmes cyber-physiques et les systèmes embarqués tels que les contrôleurs temps-réels, les réseaux de capteurs, etc., (2) les systèmes manipulant des structures de données complexes comme par exemple les structures utilisées dans les systèmes d’exploitation (les pilotes de périphériques, les allocateurs de mémoire, les systèmes de gestion de fichiers, etc.), (3) les systèmes concurrents et/ou distribués, qui sont présents à tous les niveaux des systèmes informatiques, des logiciels de base pour les architectures matérielles multi-coeurs, aux infrastructures logicielles pour le cloud (aussi bien au niveau réseau qu’au niveau système), puis aux applications concurrentes et/ou distribuées s’exécutant au dessus de ces infrastructures, etc. Notre équipe suit de près l’évolution dans le domaine de ces applications, notamment en développant des liens de collaboration avec des chercheurs dans les groupes de recherche industriels tels que Microsoft Research, Amazon Web Services, Nokia Bell labs, AdaCore, etc., et dans les communautés académiques des langages de programmation, algorithmique distribuée, systèmes, et réseaux. Les approches et les méthodes de vérification considérées peuvent être de différentes natures, incluant des méthodes de vérification automatique de type model-checking, des méthodes de raisonnement sur les pre/post-conditions et de vérification d’invariants basées sur des procédures de décisions pour des théories complexes, des méthodes d’analyse abstraite et de synthèse d’invariants, des méthodes de test et des stratégies pour la détection efficace de bugs, des méthodes de monitoring, de vérification runtime, etc. Toutes ces méthodes sont en effet complémentaires et permettent de vérifier un système à différentes phases de sa conception et de son développement. Les activités de notre équipe ne se limitent pas à priori à l’une ou à l’autre des ces méthodes, mais cherchent à les considérer toutes selon leur pertinence pour les types de systèmes et de propriétés considérées. Les méthodes de vérification que nous développons peuvent en fait s’appliquer pour certaines aux algorithmes abstraits représentés par des modèles formels, comme elles peuvent s’appliquer pour d’autres aux implémentations concrètes écrites dans les langages de programmation usuels tels que C ou Java. Nous nous intéressons donc aussi bien à l’étude de modèles abstraits et de formalismes de spécification, de leur propriétés fondamentales, qu’aux problèmes de vérification de classes importantes de programmes, en étudiant les liens formels avec des modèles abstraits, ainsi que les questions de décidabilité et de complexité, et la définition d’algorithmes efficace d’analyse qui sont ensuite implémentés dans des outils de vérification. Ainsi, les problèmes que nous abordons et les approches que nous adoptons ont des origines multi- culturelles incluant les aspects sémantiques et algorithmiques, et sont inspirées par notre ouverture sur plusieurs communautés : automates, logique, procédures de décision et déduction automatique, méthodes formelles, model-checking, interprétation abstraite, langages de programmation, algorithmique distribuée, systèmes et réseaux. Ceci se reflète en particulier dans les collaborations nombreuses et variées de l’équipe au niveau local 2, national 3, et international 4, comme sur le large spectre de conférences internationales dans lesquelles les travaux de l’équipe sont publiés 5, que sur notre politique de recrutement qui cherche à diversifier et à élargir la palette des compétences de l’équipe (comme le montre par exemple le recrutement récent de Gustavo Petri qui nous apporte des compétences dans le domaine de la sémantique et de la preuve de programmes concurrents).

2. Notamment avec les équipes Automates et Application, Algorithmique Distribuée et Graphes, et PPS 3. Verimag, LSV, IRISA, Labri, INRIA Paris, Lip6, etc. 4. Uppsala, Munich, IMDEA, Southampton, Turin, Gennes, Kaiserslautern, Lübeck, Toronto, Purdue, Chennai, Bangalore, Shanghai, Beijing, Istanbul, Lausanne (EPFL), Tel Aviv, etc. 5. De ICALP, STACS et LICS, à POPL, ESOP et PLDI, en passant par CAV, TACAS et CONCUR 10.2 Produits et activités de recherche 161 10.2 Produits et activités de recherche 10.2.1 Bilan scientifique Notre équipe a largement atteint, pour l’essentiel, les objectifs de son projet présenté à la fin de la période précédente. Ce projet s’articulait selon trois axes : (1) l’extension des techniques de model- checking à d’autres classes de systèmes et de propriétés, (2) la vérification de programmes (vérification de programmes manipulant des structures données complexes, vérification de programmes concurrents et distribués, et détection automatique de malware), et (3) le raisonnement quantitatif et ses applications en vérification. Nous avons en effet obtenu des résultats de qualité sur chacun de ces axes qui ont été publiés dans des journaux et des conférences internationales de premier plan et ont donné lieu au développement d’outils de vérification performants. Notre équipe a souvent été précurseuse dans l’étude de problèmes importants, et a effectué des percées qui ouvrent de nouvelles voies d’investigation. Pour résumer, nos résultats ont porté sur (1) des problèmes de model-checking pour des logiques et des modèles expressifs, ainsi que des problèmes de résolution de jeux, prenant en compte plusieurs aspects importants tels que la manipulation de données infinies (utilisation de compteurs ou de registres), avec de multiples applications potentielles en vérification et en synthèse de systèmes distribués, de systèmes embraqués, etc. (2) une approche originale pour la vérification quantitative des systèmes temporisés basée sur le calcul d’entropie et de volume, qui ouvrent la voie à des techniques de vérification de systèmes cyber-physiques qui passent à l’échelle, (3) une approche performante basée sur le model-checking pour la détection de virus, un domaine d’une importance stratégique, (4) des techniques basées sur les automates et sur la logique de séparation pour l’analyse et la vérification de programmes manipulant une mémoire dynamique, ce qui est crucial pour le développement de systèmes logiciels à différents niveaux (noyaux de systèmes d’exploitation, allocateurs de mémoire, etc), (5) l’étude des automates et transducteurs à registres (propriétés et questions de décision, algorithmes d’apprentissage), qui sont des modèles naturels pour raisonner sur les configurations, les opérations, et les calculs de programmes manipulant des données, une question fondamentale à grand potentiel d’impact en pratique, (6) des algorithmes de vérification pour différentes classes de programmes concurrents, incluant les programmes asynchrones (event-driven), les programmes multi-threadés avec mémoire partagée, et les programmes communiquant par envoie de messages, ce qui importants pour le développement d’outils d’aide à la conception des systèmes modernes, (7) la vérification de programmes concurrents s’exécutant selon des modèles mémoire faibles adoptés actuellement par les architectures matérielles modernes, un problème important pour lequel nous avons été les premiers à explorer les fondements théoriques et les solutions pratiques (8) la vérification paramétrée de réseaux de processus identiques (correction d’un système quelque soit le nombre de ses composants), prenant en compte les aspects probabilistes, temporisés, et liés à la manipulation de données infinis, une question difficile avec des applications notamment en vérification d’algorithmes distribués, (9) des approches efficaces pour vérifier la correction des librairies d’objets concurrents (au sens de la linéarisabilité par rapport à des spécifications séquentielles), un problème réputé difficile, pour lequel peu de progrès avait été accompli auparavant, et (10) la formalisation des critères de consistance pour les systèmes distribués géo-répliqués, et l’étude de leurs problèmes de vérification algorithmique, un problème qui n’avait pas été abordé auparavant de manière formelle et systématique.

10.2.2 Données chiffrées Nous avons publiés 116 articles scientifiques, dont 23 dans des journaux internationaux : Inform. and Comput. (7), STTT (3), Logical Methods in Computer Science (2), ACM TOPLAS, TCS, Formal Methods in System Design, etc., et 93 dans des conférences internationales : CONCUR (8), TACAS (6), ICALP (5), POPL (5), ESOP (5), FSTTCS (5), FOSSACS (4), ATVA (4), FORMATS (3), CAV (2), PLDI (2), SAS (2), STACS (2), LICS, MFCS, RTA, VMCAI, etc. Nos publications ont reçu 2 prix de best paper (ICALP et ETAPS). En plus des publications, notre équipe a produit 5 outils logiciels pour l’analyse et de vérification. 162 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification Les membres de l’équipe ont été orateurs invités à 5 conférences internationales, et ont participé à plus de 15 workshops sur invitation. Concernant les activités d’organisation et d’animation, les membres de l’équipe ont co-présidé 4 comités de programmes de conférences internationales, et ont participé à plus de 50 comités de programmes des principales conférences internationales de notre domaine au sens large (CAV, ICALP, POPL, CONCUR, LICS, TACAS, FOSSACS, etc.). Ils ont aussi organisé 4 workshops et initié une nouvelle compétition pour outils logiciels (solveurs pour la logique de séparation). Nous avons participé à 6 projets collaboratifs ANR (657KE) et à 2 projets R&D FUI (600KE), et nous avons été lauréat d’une ERC junior (1300KE). Nous avons aussi participé à 4 projets de collaboration bilatérale dont 3 avec l’Allemagne et un avec l’Inde. Il est important de se rappeler ici que notre équipe est formée, à une exception près, uniquement d’enseignant-chercheurs. De plus des membres de notre équipe ont des charges collectives et administratives très consommatrices en temps et en énergie, dont par exemple la direction de l’UFR, la responsabilité du parcours informatique dans la nouvelle école d’ingénieur EIDD, la responsabilité de l’informatique dans l’Ecole Doctorale, etc.

10.2.3 Sélection des produits et des activités de recherche La description ci-dessus tente de donner une vision globale et synthétique de nos principaux travaux. Le nombre des articles cités dans cette section correspond à 33% de la production globale de notre équipe. Une liste complète de nos publications est donnée en fin d’annexe. Extensions du model-checking : Notre équipe a exploré l’expressivité et les questions de décidabilité et de model-checking pour des logiques de spécification basées sur la logique temporelles permettant d’exprimer des propriétés complexes, tenant compte de différents aspects. Nous avons notamment considéré une extension de ATL (Alternating-time Temporal Logic) avec des stratégies de contexte [J10]. Cela permet de raisonner sur les propriétés de systèmes multi-agents, où plusieurs agents peuvent faire partie de plusieurs coalitions pour atteindre des buts différents. Par exemple, il est possible d’exprimer dans cette nouvelle logique le fait qu’il existe une stratégie pour l’agent A0 telle que (1) l’agent A1 peut coopérer avec A0 pour satisfaire φ1 et (2) l’agent A2 peut coopérer avec A0 pour satisfaire φ2, sans supposer une coopération entre A1 and A2. Nous avons aussi considéré QCTL qui est l’extension de CTL Computation Tree Logic) avec la quantification sur les propositions atomiques. Cette logique est un outil important pour obtenir des procedures de decision (optimales) pour les logiques temporelles pour les jeux (Strategy Logic, ATL, etc.), comme elle est intrinsèquement intéressante du fait qu’elle est équivalente à MSO (sur les arbres ou les graphes, selon l’interprétation considérée). Nous avons étudié les liens de QCTL avec d’autres formalismes, et étudié plusieurs questions de décidabilité et de complexité pour cette logique [J5]. Par ailleurs, nous avons considéré les problèmes de model-checking de la logique temporelle (avec sémantique linéaire ou arborescente) pour des modèles à compteurs. Les systèmes à compteurs étant aussi puissants que les machines de Turing, nous nous sommes concentrés sur la classes des systèmes dits "plats" qui a un intérêt notamment dans les questions de vérification sous-approchés permettant une détection efficace des bugs. Nous avons obtenus des algorithmes efficaces de model-checking pour cette classe, qui peuvent être implémentés en utilisant les SMT solveurs [C8, J9]. Nous avons aussi étudié le problème de la résolution de plusieurs types de jeux (déterminer l’existence de stratégies gagnantes), un problème fortement lié au model-checking. Nous avons considéré pour cela des jeux sur différents types de modèles, incluant par exemple les modèles à compteurs [C18] et les modèles à compteurs probabilistes [C19]. Nous avons aussi considéré une nouvelle classe de jeux, appelée jeux d’entropie, a été définie et exploré de manière approfondie [C20]. Dans un tel jeu, une joueur a pour objectif de maximiser l’entropie d’un système, tandis que l’autre cherche à minimiser cette entropie. Ces 10.2 Produits et activités de recherche 163 jeux ont des applications potentielles dans les domaines de la sécurité informatique, de l’économie, et de l’écologie. Théorie de l’information et vérification quantitative de systèmes temporisés : Les systèmes tem- porisés sont les modèles mathématiques largement utilisés pour les systèmes temps-réel. Dans cette période, une étude approfondie de la théorie de l’information dans ces modèles a été développée, avec plusieurs applications importantes en analyse et vérification de systèmes cyber-physiques. La production d’information (entropie) dans un système temporisé a été explorée, basée sur une approche innovante dans ce domaine [J6], et une description quantitative détaillée (volume des langages) des systèmes temporisés (avec des liens nouveaux avec la combinatoire) a été obtenu [C1]. Ensuite, de nouvelles voies sont ouvertes d’une part pour la vérification de systèmes temps-réel est ouverte dans [J7], et d’autre part pour la transmission d’informations hybrides (discrètes et continues) daans [C4]. Outils fondamentaux : La classe des fonctions préservant les congruences apparaît dans de nombreux domaines informatiques et arithmétiques, dans l’étude des graphes, etc. Nous avons étudié ces fonctions sur les entiers et divers monoïdes, et nous les avons caractérisées via des polynômes judicieusement choisis [J8]. Détection automatique de malware : Une approche nouvelle et puissante pour la détection de malware (virus) a été développée. Cette approche est basée sur des techniques avancées de model-checking [C3]. Cette approche a donné lieu à l’outil PoMMaDe [C11] qui a pu détecter plusieurs virus que les anti-virus existants et largement utilisés tels que Avira, Avast, Kaspersky, McAfee ou Norton n’ont pas été capables de détecter. Programmes manipulant une mémoire dynamique : Vérifier des programmes manipulant une mé- moire dynamique nécessite l’utilisation de formalismes permettant de décrire (1) les configurations de la mémoire, i.e., sa structure (lien entre les objets) et son contenu (valeurs associées aux objets), et (2) les transformations de la mémoire qui correspondent à l’exécution des actions des programmes. Ces formalismes doivent avoir de bonnes propriétés de décision concernant des problèmes pertinents pour la vérification tels que le test du vide, ou le test de l’implication. Ils doivent aussi se prêter à une utilisation efficace dans les algorithmes d’analyse qui cherche à inférer automatiquement des invariants suffisamment précis. Nous avons étudié différents types de tels formalismes, basées sur les automates ou sur la logique, et exploré les questions d’expressivité liés à ces formalismes ainsi que les procédures de décision et les algorithmes d’analyse qui les exploitent. Ceci sera développé dans les deux prochains points. Automates pour raisonner sur les données et les structures infinies : Dans la continuité de l’Abstract Regular (Tree) Model Checking 6, qui est une approche pour la vérification de systèmes infinis combinant représentations symboliques basées sur les automates et techniques d’abstraction, nous avons conçu une nouvelle approche pour l’analyse abstraite de programmes manipulant des structures de données dynamique complexes. Nous avons défini des représentations abstraites structurées, reconnues par une forme d’automates d’arbres, qui permettent de raisonner de manière locale sur les transformations de la mémoire, dans l’esprit de la Separation Logic [J1]. Cette approche a été implémentée à Brno et expérimentée sur des études de cas réelles non triviales 7. Le cadre décrit ci-dessus, bien qu’il permette de raisonner sur des propriétés complexes de forme et de structure, ne permet pas de considérer des données sur des domaines infinis. Nous avons donc travaillé sur les l’extension des méthodes et algorithmes pour automates finis à des classes d’automates ayant un alphabet infini, ce dernier pouvant représenter le domaine des données manipulées. Dans ce contexte, nous avons abordé le problème de l’apprentissage qui a des applications importantes, notamment en synthèse automatique d’invariants. Nous avons alors défini plusieurs algorithmes nouveaux d’apprentissage pour

6. A. Bouajjani, P. Habermehl, A. Rogalewicz, T. Vojnar : Abstract Regular (Tree) Model Checking. STTT 14(2), 2012. 7. L. Holik, O. Lengal, A. Rogalewicz, J. Simacek, T. Vojnar : Fully Automated Shape Analysis Based on Forest Automata. CAV 2013. 164 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification automates avec données infinies [C5, J3]. Par ailleurs, nous avons montré dans [C22], qu’un résultat fondamental dans la théorie des langages de mots sur un alphabet fini qui lie les transducteurs 1-way, transducteurs déterministes 2-way, et la logique monadique de second ordre, peut être étendu au cas des mots avec données infinis. Ceci est un résultat théorique important dont une application est la possibilité de tester l’équivalence entre transducteurs pouvant représenter des abstractions de programmes. Logiques pour raisonner sur les structures de données dynamiques : Parmi les travaux basée sur la logique, nous avons notamment considéré des extensions de la Separation Logic permettant de traiter des structures de données dynamiques ayant des formes complexes utilisées en pratique telles que les listes de listes (comme dans les tables de hachage), listes de listes circulaires, listes de listes indexées par d’autres listes, etc. Nous avons proposé pour ces logiques des (semi-)procédures de décision [C10, C17] et des algorithmes d’analyse et de synthèse automatique d’invariants [C9]. Les procédures de décision (aussi bien pour le problème de la satisfaisabilité et celui de l’implication) utilisent des approches originales et efficaces, utilisant des abstractions et des réductions vers des questions d’homorphisme de graphes, pouvant se résoudre soit par des techniques de preuve, soit par des techniques d’automates d’arbres. Nous avons implémenté ces procédures dans un solveur efficace SPEN [C17, C28]. Nous avons aussi considéré de manière particulière le problème de vérifier des allocateurs de mémoire dynamique. Ces allocateurs apparaissent dans les librairies de collections C, C++ ou Ada (par exemple celles développées par le partenaire AdaCore dans le projet ANR Vecolib). Nous avons considéré la classe d’allocateurs dits free-list allocators qui est très utilisée en pratique, et dont la particularité est d’organiser les regions de mémoire à allouer en listes. Pour cette classe d’allocateurs, nous avons défini une nouvelle technique d’analyse abstraite, capable d’inférer automatiquement des invariants de forme (shape invariants) décrivant finement les politiques utilisées par ces allocateurs [C23]. Cette méthode a été implémentée dans CELIA 8 et testée avec succès sur cinq allocateurs de cette classe. Concernant le problème de la synthèse d’invariants, en sus des techniques basées sur l’analyse abstraite mentionnées plus haut, nous avons aussi développé une approche basée sur l’apprentissage qui s’est avérée très performante, et qui a donné lieu à l’outil DORDER [C25]. Programmes concurrents : La vérification de programmes concurrents est indécidable en général, même lorsque le domaine des données est fini. Cela est dû par exemple à la possibilité d’effectuer des appels récursifs de procédures (programmes multi-threadés avec mémoire partagée), ou à l’utilisation de canaux de communication de taille non bornée (programmes communicants de manière asynchrone par envoie de messages). Dans les deux cas, nous avons étudié des analyses pour la détection efficaces de bugs. Le défi est de définir des analyses bornées adéquates qui permettent de marier faible complexité avec large couverture [C12, J4]. Par ailleurs, nous avons effectué une étude poussée du problème de la vérification de programmes concurrents avec création récursive de tâches, tels que par exemple les programmes asynchrones "event-driven" qui sont largement utilisés dans la programmation de systèmes embarqués, de services web, etc. [J2]. Vérification paramétrée de réseaux de processus : Les systèmes concurrents ou distribués sont en général composés d’un certain nombre de processus identiques (clients d’un serveur, noeuds d’un réseaux, etc.), ce nombre pouvant être arbitrairement grand, et de manière générale, la correction du système doit être établie pour toute les instances de ce système, quelque soit le nombre de ses composantes. Ce problème est difficile, indécidable en général. Nous avons considéré ce problème pour différents types de réseaux en prenant en compte plusieurs aspects pertinents en pratique. En particulier, nous avons considéré différents types de modes de communication dont le broadcast, les contraintes de temps, les pertes de messages, l’utilisation de registres pour manipuler des données sur des domaines infinis (identités des processus, numéro des messages, etc.), ou les probabilités (pour modéliser les aléas dans

8. https://www.irif.fr/%7Esighirea/celia/index.html. 10.2 Produits et activités de recherche 165 les comportements des réseaux) [C13]. Nous avons également étudié de nouveaux problèmes dans ce contexte, comme la possibilité de synthétiser un algorithme distribué à partir d’une description non- déterministe d’un protocole de communication [C15], ou encore la prise en compte d’un ordonnanceur probabiliste permettant de modéliser une certaine forme d’équité dans de tels systèmes [C21]. Modèles mémoire faibles : Le modèle mémoire standard est celui de la consistance séquentielle (SC); il qui correspond au modèle de l’interleaving où les actions d’un même thread sont exécutées dans leur ordre d’apparition dans le programme. Or, pour des raisons de performance, les multi-processeurs modernes et les compilateurs peuvent réordonner certaines actions, ce qui mène à des modèles mémoire dits faibles tels que TSO (celui des machines x86 par exemple), Power, ARM, etc. Les comportements des programmes s’executant sur ces modèles sont extrêmement complexes, et la vérification de ces programmes est loin d’être triviale. Nous avions montré en 2010 que le problème de la vérification du problème de l’accessibilité pour des programmes s’executant selon TSO est décidable, mais hautement complexe 9, et nous avions proposé des techniques d’analyse efficaces pour ce modèle 10. Nous avons étendu en 2012-17 notre travail d’une part en explorant de manière systématique la frontière de la décidabilité de ce problème pour une variété de modèles [C2], et en définissant de nouvelles techniques d’analyse efficace pour des modèles extrêmement complexes comme Power [C26]. Par ailleurs, nous avons considéré le problème de la robustesse contre un modèle faible. Ce problème consiste à déterminer si un programme donné a les mêmes comportements observables selon qu’il soit exécuté selon le modèle faible M, ou selon SC. En particulier, si l’on observe au moins les états accessibles, alors la robustesse implique la préservation des invariants vérifiés sur le modèle SC. Nous avons montré que lorsque l’on considère un critère d’observation plus fort, mais pertinent en pratique, basé sur la relation de dépendance "happen-before" entre les actions des executions, vérifier la robustesse contre TSO peut se réduire à la vérification du problème d’accessibilité selon le modèle standard SC, ce qui permet d’utiliser les techniques et outils existants pour vérifier la robustesse [C6]. Objets concurrents et linéarisabilité : Disposer d’implémentations efficaces d’objets concurrents tels que les verrous et les sémaphores, ou bien de structures de données abstraites telles que les piles et les files est crucial pour les systèmes informatiques modernes. Leur programmation est cependant extrêmement difficile. Pour des raisons de performance, l’utilisation d’actions bloquantes telles que l’acquisition de verrous est évitée afin de permettre le plus grand degré possible de parallélisme entre opérations s’exécutant de manière concurrente. Cependant, l’implémentation doit offrir à l’utilisateur de l’objet l’illusion que les opérations sont exécutées de manière atomique, conformément à une spécification séquentielle de l’objet, parfois décrite par une implémentation de référence atomique. La correction de l’implémentation est alors capturée par le concept de raffinement observationnel (de l’implémentation de référence), ou de manière équivalente, par la notion de linéarisabilité. Nous avons étudié le problème de vérifier la linéarisabililté, en explorant les questions de décidabilité et de complexité, et en proposant des outils efficaces pour le résoudre. Nous avons montré en particulier qu’il y a un grand fossé de complexité entre la vérification de la linéarisabilité et la vérification de l’accessibilité/sûreté (même pour des implémentations avec un nombre fini d’états), et notamment, que vérifier la linéarisabilité est indécidable en général (pour un nombre arbitraire de threads, et pour une structure de données quelconque) [C7]. Cependant, nous avons montré que pour des structures de données communes en pratique telles que les piles et les files, vérifier la linéarisabilité peut en fait être réduit à un problème d’accessibilité/vérification d’invariant [J11], ce qui permet de réutiliser les techniques existantes de vérification d’invariants pour traiter ce problème. De plus, nous avons conçu des techniques originales de test et de détection de violations de la linéarisabilité, implémentée dans l’outil VIOLIN, qui sont exponentiellement plus rapides que les techniques existantes [C16]. Consistance dans les systèmes distribués : Les services modernes sur Internet reposent sur des infra-

9. M. F. Atig, A. Bouajjani, S. Burckhardt, M. Musuvathi : On the verification problem for weak memory models. POPL’10. 10. M. F. Atig, A. Bouajjani, G. Parlatto : Getting Rid of Store-Buffers in TSO Analysis. CAV 2011. 166 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification structures permettant d’accéder rapidement à des données à travers des réseaux de grande échelle. Ces données sont stockés dans des structures de données, telles que les tables de hachage distribuées ou key-value stores (KVS), qui sont géo-répliquées sur plusieurs sites afin de palier aux fautes et assurer la disponibilité des données aux utilisateurs. Les mise à jour des données sont propagées vers les autres réplicas, ce qui pose des questions de consistance : pour assurer une réponse rapide aux requêtes d’accès aux données par les clients, il est admis que ces réponses puissent être différentes (dans une certaine mesure) d’un site à un autre, la consistance forte, qui correspond au fait que toute mise à jour est immédia- tement visible par tous les sites, n’étant souvent pas réalisable avec un coût acceptable (voire impossible à réaliser). Nous avons étudié et comparé les critères de consistance existants [C24], et en parallèle avec d’autres groupes, nous avons proposé des formalisations des critères de l’eventual consistency (EC) et de la causal consistency (CC)[C14]. Nous avons aussi été les premiers à aborder le problème de la vérification algorithmique de ces critères et à étudier les questions de décidabilité et de complexité qui lui sont liées. En particulier, nous avons montré que le problème de vérifier EC est décidable, alors que celui de CC est indécidable de manière générale, mais qu’il est décidable pour les implémentations des KVS. Pour EC, comme pour CC dans le cas des KVS, nous montrons qu’il est possible de réduire de manière effective le problème de vérification de la consistance à un problème d’accessibilité/vérification d’invariants [C14, C27].

10.2.4 Faits marquants Probabiliser un automate temporisé : génération aléatoire uniforme et statistical model-checking : Dans l’article [J7] 11, en nous basant sur des concepts que nous avions introduits dans des travaux précédents [J6], nous avons défini et caractérisé la meilleure, et la plus naturelle, distribution des probabilités qu’il est possible d’associer à tout automate temporisé. Cette probabilité maximise l’ entropie et donne une probabilité presque uniforme aux trajectoires du systèmes. La description de cette distribution des probabilités en termes d’opérateurs intégrales est élégante et effective, en permettant de la calculer numériquement, et dans certains cas symboliquement. Outre sa valeur conceptuelle, ce résultat ouvre les portes à la génération aléatoire uniforme des trajectoires temporisées, avec comme application principale le statistical model-checking des systèmes temporisés avec la meilleure couverture (le plus uniforme) possible. Ceci est de la plus grande importance pour la vérification efficace des systèmes cyber-physiques dont la complexité rends les méthodes de vérification actuelles inadaptées et difficiles d’usage en pratique. Logique de Separation et SAT/SMT solveurs : La Separation Logic (SL) est un cadre bien connu pour la vérification déductive de programmes manipulant des structures de données dynamiques. L’autorisation du raisonnement local basé sur la "frame rule" permet d’obtenir des preuves compactes. Plusieurs algorithmes pour décider la validité de conditions de vérification dans des fragments de SL ont été étudié dans la littérature. Cependant, beaucoup de ces algorithmes sont basés sur des techniques ad-hoc, qui peuvent difficilement être étendues au-delà des fragments pour lesquels elles ont été définies, et ne s’appliquent principalement qu’aux contraintes de forme (shape constraints), en ignorant les données contenues dans les structures de données. Nos travaux ont alors permis d’effectuer un progrès significatif dans le domaine, fournissant une approche générique et efficace pouvant traiter à la fois les contraintes de formes et les contraintes de données. Nous avons défini des procédures de décision basées sur des concepts et outils bien établis tels que les SAT/SMT solveurs, et qui s’étendent de manière consistante au-delà des fragments pour lesquelles elles sont complètes (en devenant des procédures de semi-décision utilisables efficacement en pratique). Dans ce contexte, l’article [C10] constitue un tournant important qui introduit une méthode algorithmique originale et puissante pour le raisonnement automatisé dans un large fragment de SL. Nous introduisons en effet dans ce travail une approche basée sur une réduction non triviale du problème de l’implication entre formules à un problème d’homomorphisme de graphes avec résolution de contraintes de données, le tout pouvant être codé judicieusement comme des requêtes soumises à des SAT/SMT-solveurs. Ce travail a engendré d’autres travaux et a mené au développement

11. ICALP’13 Best student paper award. 10.3 Organisation et vie de l’équipe 167 dans notre groupe de l’outil SPEN [C28] qui a participé à la compétition SL-COMP’14 et y a gagné le premier prix dans une des catégories, et le second prix dans une autre. Ce travail ouvre une ligne de recherche sur l’intégration de SL dans les SAT/SMT solveurs que nous comptons poursuivre. Une nouvelle approche pour prouver la linéarisabilité : La linéarisabilité est un conceptqui a été introduit dans les années 90 pour capturer la notion de correction des implémentations d’objets concurrents 12. La vérification de la linéarisabilité est un problème complexe qui n’a connu que très peu de progrès depuis. Nos travaux ont permis d’effectuer une percée importante dans ce domaine, et à cet égard, notre article [J11] correspond à un tournant conceptuel important. Nous y montrons en particulier que, bien que le problème de la linéarisabilité soit indécidable en général [C7], il est en fait décidable pour les structures de données et les objets concurrents usuels telles que les piles, les files, les moniteurs, et les registres. Mais la contribution la plus importante de ce travail est en fait la réduction linéaire que nous montrons dans ce cas du problème de la vérification de la linéarisabilité à un problème de vérification d’invariant. (Une telle réduction est impossible en général.) Cette réduction est basée sur l’instrumentation du code de l’implémentation par des observateurs qui permettent de capturer l’existence de violations de la linéarisabilité, et elle est valable quelque soit le nombre des threads (clients) permis par l’implémentation, et quelque soit la taille des structures, et pour tout domaine de données utilisé. Cette approche adopte un point de vue nouveau qui permet (1) de se débarrasser de l’approche jusqu’alors dominante (basée sur la recherche de "points de linéarisation") qui est complexe, extrêmement difficile à mener (même pour une preuve manuelle) et impossible à automatiser en général, et (2) d’ouvrir la voie vers la conception et le développement d’outils efficaces de test et de preuve d’objets concurrents, ce que nous avons commencé à démontrer [C16]. Synthèse paramétrée d’algorithmes distribués : De nombreux algorithmes distribués sont conçus pour des systèmes avec un nombre non fixé de participants mais qui n’évolue pas pendant l’exécution. Afin de pouvoir garantir le bon fonctionnement de tels algorithmes, il est capital de disposer de méthodes de vérification pour des modèles dans lesquels le nombre d’entités est variable, on parle alors de vérification paramétrée. Non seulement, ce type de vérification permet d’analyser des systèmes de manière plus exhaustive qu’en fixant le nombre de participants, mais aussi les algorithmes de vérification s’avèrent souvent plus efficaces car ce type de réseaux offre la possibilité d’ajouter des entités à la demande pour produire un comportement problématique. Nous avons largement étudié ce problème, et nous avons établi de nouvelles techniques qui ont fait avancé significativement les limites de la vérification de systèmes paramétrés. A cet égard, notre travail publié dans [C15] constitue une percée importante dans le domaine. Dans ce travail, nous étudions pour la première fois la possibilité de synthétiser un algorithme distribué décrit de manière paramétrée (pour un nombre arbitraire de processus) à partir d’une description spécification non-déterministe. En effet, si d’autres travaux ont déjà abordé la question de la synthèse de systèmes concurrents ou distribués, ces travaux considèrent que le nombre de processus parallèles est donné. Ce travail ouvre donc une voie nouvelle pour la conception automatisée d’algorithmes distribués, un axe de recherche que nous comptons développer.

10.3 Organisation et vie de l’équipe 10.3.1 Pilotage, animation, organisation L’équipe a un séminaire hébdomadaire auquel sont invités le plus souvent des chercheurs externes à l’IRIF, mais auquel sont aussi invités des chercheurs locaux, y compris de notre équipe. Les informations sont diffusées au sein de l’équipe par mail. Cela concerne la diffusion des appels d’offre de projets, les appels à candidatures pour des bourses, l’annonce de visiteurs étrangers, etc. Aussi, l’équipe étant soudée et de taille relativement petite, dont les membres occupent un petit nombre de bureaux proches les uns des autres, nous avons l’occasion de nous rencontrer de manière fréquente. Les

12. M. Herlihy, J. Wing : Linearizability : A Correctness Condition for Concurrent Objects. ACM TOPLAS. 12(3), 1990 168 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vériﬁcation décisions sur les questions courantes sont alors souvent prises lors de discussions informelles avec les personnes concernées. Les décisions qui impliquent l’ensemble des membres de l’équipe se font de manière collégiale, d’abord par des consultations et des discussions par mail, et quand cela est nécessaire lors de réunions d’équipe. Les ressources sont gérées par les responsables de projets. Un principe de solidarité au sein de l’équipe permet de palier aux besoins de ceux qui peuvent ne pas avoir de ressources propres à un moment donné.

10.3.2 Parité Si un choix se présente entre deux personnes de sexes différents qui remplissent les mêmes critères de compétence et d’adéquation au proﬁl recherché, la priorité ira à la personne de sexe féminin. Dans la période 2012-17, un tel choix ne s’est pas présenté pour l’équipe. Il est à noter que durant cette période, une chercheuse de notre équipe (Tayssir Touili) a été promue DR2, et une enseignante-chercheuse (Mihaela Sighireanu) a été habilitée, comme nous avons accueilli une post-doctorante (Chunyan Mu). 10.4 Produits de la recherche 169 Annexe Sélection des produits et des activités de recherche de l’équipe Modélisation et Vériﬁcation

10.4 Produits de la recherche 10.4.1 Journaux / revues Nous présentons ici 33% de la production de l’équipe dans la période 2012-17.

10.4.1.1 Articles scientifiques [J1] Peter Habermehl, Lukás Holík, Adam Rogalewicz, Jirí Simácek, Tomás Vojnar. “Forest automata for verification of heap manipulation.” In : Formal Methods in System Design 41.1 (2012), p. 83–106 (cf. p. 163). [J2] Ahmed Bouajjani, Michael Emmi. “Analysis of Recursively Parallel Programs.” In : ACM Trans. Program. Lang. Syst. 35.3 (2013), p. 10 (cf. p. 164). [J3] Benedikt Bollig, Peter Habermehl, Martin Leucker, Benjamin Monmege. “A Robust Class of Data Lan- guages and an Application to Learning”. In : Logical Methods in Computer Science 10.4 (déc. 2014). Sous la dir. d’Orna KUPFERMAN (cf. p. 164). [J4] Ahmed Bouajjani, Michael Emmi. “Bounded phase analysis of message-passing programs.” In : STTT 16.2 (2014), p. 127–146 (cf. p. 164). [J5] François Laroussinie, Nicolas Markey. “Quantified CTL: Expressiveness and Complexity”. In : Logical Methods in Computer Science 10.4 (2014) (cf. p. 162). [J6] Eugene Asarin, Nicolas Basset, Aldric Degorre. “Entropy of regular timed languages.” In : Inf. Comput. 241 (2015), p. 142–176 (cf. p. 163, 166). [J7] Nicolas Basset. “A maximal entropy stochastic process for a timed automaton”. In : Information and Computation 243 (2015). A preliminary version appeared in Proc. of ICALP(2), LNCS 7966, 2013. Best PhD student paper Award, p. 50–74 (cf. p. 163, 166, 181). [J8] Patrick Cégielski, Serge Grigorieff, Irène Guessarian. “Newton representation of functions over natural integers having integral difference ratios”. In : International Journal of Number Theory 11.07 (nov. 2015), p. 2109–2139 (cf. p. 163). [J9] Stéphane Demri, Amit Kumar Dhar, Arnaud Sangnier. “Taming past LTL and flat counter systems.” In : Inf. Comput. 242 (2015), p. 306–339 (cf. p. 162). [J10] François Laroussinie, Nicolas Markey. “Augmenting ATL with strategy contexts.” In : Inf. Comput. 245 (2015), p. 98–123 (cf. p. 162). [J11] Ahmed Bouajjani, Michael Emmi, Constantin Enea, Jad Hamza. “On Reducing Linearizability to State Reachability”. In : Information and Computation (2017). Accepted, to appear. A preliminary version appeared in Proc. of ICALP(2), LNCS 9135, 2015. (cf. p. 165, 167). 10.4.1.2 Articles de synthèse / revues bibliographiques 10.4.1.3 Autres articles (articles publiés dans des revues professionnelles ou techniques, etc.) 10.4.2 Ouvrages 10.4.2.1 Monographies et ouvrages scientifiques, éditions critiques, traductions 10.4.2.2 Direction / édition scientifique 10.4.2.3 Chapitres d’ouvrage 10.4.2.4 Thèses et HDR Thèses : 1. Fu Song, "On pushdown systems model checking : application to malware detection and software model-checking", thèse, Université Paris Diderot, bourse ANR BinCoa, Avril 2013. Encadrée par 170 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification Tayssir Touili. Fu Song est Assistant Professor à la ShanghaiTech University (Shanghai, Chine) depuis Août 2016. Il a été Associate Professor à la East China Normal University (Shanghai) de 2013 à 2016. 2. Antoine Durand-Gasselin, “Automata based logics for program verification”, Université Paris Diderot, bourse ENS, Décembre 2013. Encadrée par Peter Habermehl et Ahmed Bouajjani. Antoine Durand-Gasselin est actuellement ingénieur de Recherche et Développement à la BNP. 3. Nicolas Basset, "Volumetry of timed languages and applications", Université Paris-Est, bourse ENS, Décembre 2013. Encadrée par Eugène Asarin (IRIF) et Dominique Perrin (LIGM). Nicolas Basset est classé premier sur un concours d’un poste de Maître de Conférences à l’Université des Alpes (Grenoble) pour rejoindre le laboratoire VERIMAG. 4. Amit Kumar Dhar. "Algorithms for Model-checking Flat Counter Systems", Université Paris Diderot, bourse de l’école doctorale Sciences Math. Paris Centre (U. Paris Diderot), December 2014. Encadrée par Arnaud Sangnier (IRIF) et Stéphane Demri (LSV). Amit Kumar Dhar est actuellement Assistant professor à l’IIIT Allahabad, Inde. 5. Jad Hamza. "Algorithmic Verification of Concurrent and Distributed Data Structures", Novembre 2015. Bourse ENS. Encadrée par Ahmed Bouajjani et Constantin Enea. Jad Hamza est actuellement post-doctorant à l’EPFL, Lausanne, Suisse.

HDR : 1. Mihaela Sighireanu, “Une approche algorithmique pour la vériﬁcation de programmes”, Université Paris Diderot, Octobre 2014.

10.4.3 Colloques / congrès, séminaires de recherche 10.4.3.1 Éditions d’actes de colloques / congrès [Ed1] Amedeo Cesta, Carlo Combi, François Laroussinie, éds. 21st International Symposium on Temporal Representation and Reasoning, TIME 2014, Verona, Italy, September 8-10, 2014. IEEE Computer Society, 2014. [Ed2] Ahmed Bouajjani, Hugues Fauconnier, éds. Networked Systems - Third International Conference, NETYS 2015, Agadir, Morocco, May 13-15, 2015, Revised Selected Papers. T. volume 9466. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015. [Ed3] Ahmed Bouajjani, David Monniaux, éds. Veriﬁcation, Model Checking, and Abstract Interpretation - 18th International Conference, VMCAI 2017, Paris, France, January 15-17, 2017, Proceedings. T. volume 10145. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2017. [Ed4] Ahmed Bouajjani, Alexandra Silva, éds. Formal Techniques for Distributed Objects, Components, and Systems - 37th IFIP WG 6.1 International Conference, FORTE 2017, Held as Part of the 12th International Federated Conference on Distributed Computing Techniques, DisCoTec 2017, Neuchatel, Switzerland, June 19-21, 2017, Proceedings. T. volume 10321. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2017.

10.4.3.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [C1] Eugene Asarin, Nicolas Basset, Aldric Degorre, Dominique Perrin. “Generating Functions of Timed Languages.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2012 - 37th International Symposium, MFCS 2012, Bratislava, Slovakia, August 27-31, 2012. Proceedings. T. 7464. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 124–135 (cf. p. 163). [C2] Mohamed Faouzi Atig, Ahmed Bouajjani, Sebastian Burckhardt, Madanlal Musuvathi. “What’s Decidable about Weak Memory Models?” In : Programming Languages and Systems - 21st European Symposium on Programming, ESOP 2012, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2012, Tallinn, Estonia, March 24 - April 1, 2012. Proceedings. T. 7211. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 26–46 (cf. p. 165). 10.4 Produits de la recherche 171 [C3] Fu Song, Tayssir Touili. “Pushdown Model Checking for Malware Detection.” In : Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems - 18th International Conference, TACAS 2012, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2012, Tallinn, Estonia, March 24 - April 1, 2012. Proceedings. T. 7214. Lecture Notes in Computer Science. EASST best paper award. Springer, 2012, p. 110–125 (cf. p. 163). [C4] Eugene Asarin, Nicolas Basset, Aldric Degorre. “Spectral Gap in Timed Automata.” In : Formal Modeling and Analysis of Timed Systems - 11th International Conference, FORMATS 2013, Buenos Aires, Argentina, August 29-31, 2013. Proceedings. T. 8053. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 16–30 (cf. p. 163). [C5] Benedikt Bollig, Peter Habermehl, Martin Leucker, Benjamin Monmege. “A Fresh Approach to Learning Register Automata.” In : Developments in Language Theory - 17th International Conference, DLT 2013, Marne-la-Vallée, France, June 18-21, 2013. Proceedings. T. 7907. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 118–130 (cf. p. 164). [C6] Ahmed Bouajjani, Egor Derevenetc, Roland Meyer. “Checking and Enforcing Robustness against TSO.” In : Programming Languages and Systems - 22nd European Symposium on Programming, ESOP 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7792. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 533–553 (cf. p. 165). [C7] Ahmed Bouajjani, Michael Emmi, Constantin Enea, Jad Hamza. “Verifying Concurrent Programs against Sequential Specifications.” In : Programming Languages and Systems - 22nd European Symposium on Programming, ESOP 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7792. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 290–309 (cf. p. 165, 167). [C8] Stéphane Demri, Amit Kumar Dhar, Arnaud Sangnier. “On the Complexity of Verifying Regular Prop- erties on Flat Counter Systems, .” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part II. T. 7966. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 162–173 (cf. p. 162). [C9] Cezara Dragoi, Constantin Enea, Mihaela Sighireanu. “Local Shape Analysis for Overlaid Data Struc- tures.” In : Static Analysis - 20th International Symposium, SAS 2013, Seattle, WA, USA, June 20-22, 2013. Proceedings. T. 7935. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 150–171 (cf. p. 164). [C10] Constantin Enea, Vlad Saveluc, Mihaela Sighireanu. “Compositional Invariant Checking for Overlaid and Nested Linked Lists.” In : Programming Languages and Systems - 22nd European Symposium on Programming, ESOP 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7792. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 129–148 (cf. p. 164, 166). [C11] Fu Song, Tayssir Touili. “PoMMaDe: pushdown model-checking for malware detection.” In : Joint Meet- ing of the European Software Engineering Conference and the ACM SIGSOFT Symposium on the Foundations of Software Engineering, ESEC/FSE’13, Saint Petersburg, Russian Federation, August 18-26, 2013. ACM, 2013, p. 607–610 (cf. p. 163). [C12] Mohamed Faouzi Atig, Ahmed Bouajjani, K. Narayan Kumar, Prakash Saivasan. “On Bounded Reacha- bility Analysis of Shared Memory Systems.” In : 34th International Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2014, December 15-17, 2014, New Delhi, India. T. 29. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 611–623 (cf. p. 164). [C13] Nathalie Bertrand, Paulin Fournier, Arnaud Sangnier. “Playing with Probabilities in Reconfigurable Broad- cast Networks.” In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 17th International Conference, FOSSACS 2014, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2014, Grenoble, France, April 5-13, 2014, Proceedings. T. 8412. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 134–148 (cf. p. 165). [C14] Ahmed Bouajjani, Constantin Enea, Jad Hamza. “Verifying eventual consistency of optimistic replication systems.” In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 285–296 (cf. p. 166). 172 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification [C15] Nathalie Bertrand, Paulin Fournier, Arnaud Sangnier. “Distributed Local Strategies in Broadcast Net- works.” In : 26th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2015, Madrid, Spain, September 1.4, 2015. T. 42. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 44–57 (cf. p. 165, 167). [C16] Michael Emmi, Constantin Enea, Jad Hamza. “Monitoring refinement via symbolic reasoning.” In : Pro- ceedings of the 36th ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation, Portland, OR, USA, June 15-17, 2015. ACM, 2015, p. 260–269 (cf. p. 165, 167). [C17] Constantin Enea, Mihaela Sighireanu, Zhilin Wu. “On Automated Lemma Generation for Separation Logic with Inductive Definitions.” In : Automated Technology for Verification and Analysis - 13th International Symposium, ATVA 2015, Shanghai, China, October 12-15, 2015, Proceedings. T. 9364. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 80–96 (cf. p. 164). [C18] Nathanaël Fijalkow, Florian Horn, Denis Kuperberg, Michal Skrzypczak. “Trading Bounds for Memory in Games with Counters.” In : Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium, ICALP 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015, Proceedings, Part II. T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 197–208 (cf. p. 162). [C19] Parosh Aziz Abdulla, Radu Ciobanu, Richard Mayr, Arnaud Sangnier, Jeremy Sproston. “Qualitative Analysis of VASS-Induced MDPs.” In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 19th International Conference, FOSSACS 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 319–334 (cf. p. 162). [C20] Eugene Asarin, Julien Cervelle, Aldric Degorre, Catalin Dima, Florian Horn, Victor Kozyakin. “Entropy Games and Matrix Multiplication Games.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, STACS 2016, February 17-20, 2016, Orléans, France. T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz- Zentrum fuer Informatik, 2016, 11:1–11:14 (cf. p. 162). [C21] Patricia Bouyer, Nicolas Markey, Mickael Randour, Arnaud Sangnier, Daniel Stan. “Reachability in Networks of Register Protocols under Stochastic Schedulers.” In : 43rd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2016, July 11-15, 2016, Rome, Italy. T. 55. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 106:1–106:14 (cf. p. 165). [C22] Antoine Durand-Gasselin, Peter Habermehl. “Regular Transformations of Data Words Through Origin Information.” In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 19th International Conference, FOSSACS 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 285–300 (cf. p. 164). [C23] Bin Fang, Mihaela Sighireanu. “Hierarchical Shape Abstraction for Analysis of Free-List Memory Al- locators”. In : Logic-Based Program Synthesis and Transformation - 26th International Symposium, LOPSTR 2016, Edinburgh, UK, September 6 - 8, 2016. Revised Selected Papers. Sous la dir. de Manuel HERMENEGILDO et Pedro LOPEZ-GARCIA. T. 10184. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016 (cf. p. 164). [C24] Marc Shapiro, Masoud Saeida Ardekani, Gustavo Petri. “Consistency in 3D.” In : 27th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2016, August 23-26, 2016, Québec City, Canada. T. 59. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 3:1–3:14 (cf. p. 166). [C25] He Zhu, Gustavo Petri, Suresh Jagannathan. “Automatically learning shape specifications.” In : Proceed- ings of the 37th ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation, PLDI 2016, Santa Barbara, CA, USA, June 13-17, 2016. ACM, 2016, p. 491–507 (cf. p. 164, 173). [C26] Parosh Aziz Abdulla, Mohamed Faouzi Atig, Ahmed Bouajjani, Tuan Phong Ngo. “Context-Bounded Analysis for POWER”. In : Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems - 23rd International Conference, TACAS 2017, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2017, Uppsala, Sweden, April 22-29, 2017, Proceedings, Part II. Sous la dir. d’Axel LEGAY et Tiziana MARGARIA. T. 10206. Lecture Notes in Computer Science. 2017, p. 56–74 (cf. p. 165). 10.4 Produits de la recherche 173 [C27] Ahmed Bouajjani, Constantin Enea, Rachid Guerraoui, Jad Hamza. “On verifying causal consistency.” In : Proceedings of the 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2017, Paris, France, January 18-20, 2017. ACM, 2017, p. 626–638 (cf. p. 166).

[C28] Constantin Enea, Ondrej Lengál, Mihaela Sighireanu, Tomás Vojnar. “SPEN: A Solver for Separation Logic”. In : NASA Formal Methods - 9th International Symposium, NFM 2017, Moffett Field, CA, USA, May 16-18, 2017, Proceedings. Sous la dir. de Clark BARRETT, Misty DAVIES et Temesghen KAHSAI. T. 10227. Lecture Notes in Computer Science. 2017, p. 302–309 (cf. p. 164, 167).

10.4.3.3 Autres produits présentés dans des colloques / congrès et des séminaires de recherche 10.4.4 Développements instrumentaux et méthodologiques 10.4.4.1 Prototypes et démonstrateurs — CELIA : Analyseur statique pour l’analyse des programmes C avec structures dynamiques et allocateurs de mémoire. Développé comme plugin de la plate-forme Frama-C. Disponible à www.irif.fr/~sighirea/celia. — SPEN : Un solveur pour la logique de séparation avec des prédicats inductifs utilisé pour la vérification des programmes qui manipulent de structures de données dynamiques. Disponible à https://github.com/mihasighi/spen. Développé conjointement avec Tomas Vojnar et Ondraj Legal (Univ Brno, République Tchèque). — Violin : Des algorithmes pour le monitorage des structures de données concurrentes comme les verrous, les sémaphores, les registres, les piles, les files, etc. Disponible à https://github.com/ imdea-software/violin. Développé conjointement avec Michael Emmi du IMDEA. — ADT-inference : Un outil pour l’inférence automatique des spécifications formelles des types abstraits de données à partir d’une implementation de reference. Disponible à https://github.com/ imdea-software/adt-inference. Développé conjointement avec Michael Emmi du IMDEA. — DOrder un outil pour l’apprentissage automatique et la vérification de spécifications de programmes manipulant des structures de données. Développé en collaboration avec l’université de Purdue [C25].

10.4.4.2 Plateformes et observatoires

Mihaela Sighireanu a organisé la première édition de la compétition de solveurs pour la logique de séparation, SL-COMP 2014, avec le soutien de David Cok (GrammaTech, Inc.) pour l’interface avec la plateforme d’exécution de SMT-COMP. Ceci a impliqué la constitution d’une base de problèmes (plus de 700), la déﬁnition des divisions, la déﬁnition d’un format commun extension de SMT-LIB et l’implémentation des compilateurs pour ce format. Cette manifestation a connu la participation de 6 solveurs, développés dans des groupes venant de Microsoft Research, Univ. College of London, NUS Singapore, VERIMAG, Republique Tchèque, Université Paris Diderot. Les résultats de cette compétitions on été présenté à la journée SMT-COMP’14 de “FLOC Olympic Games” à Vienne. Ce travail est visible sur www.irif.fr/~sighirea/slcomp14.

10.4.4.3 Autres 10.4.5 Produits et outils informatiques 10.4.5.1 Logiciels 10.4.5.2 Bases de données / cohortes

Base de problèmes de satisfaisabilité et d’implication pour la logique de séparation (voir www.github. com/mihasighi/sl-comp14 et www.irif.fr/~sighirea/slcomp14). 174 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vériﬁcation 10.4.5.3 Corpus 10.4.5.4 Outils présentés dans le cadre de compétitions de solveurs Solveur de la logique de séparation SPEN, présenté dans la compétition SL-COMP 2014.

10.4.5.5 Outils d’aide à la décision 10.4.5.6 Autres 10.4.6 Brevets, licences et déclarations d’invention 10.4.7 Rapports d’expertises techniques, produits des instances de normalisation 10.4.8 Produits des activités didactiques 10.4.8.1 Ouvrages 10.4.8.2 E-learning, moocs, cours multimedia, etc. Compétition de programmation synchrone Sync Contest 2017.

10.4.8.3 Enseignement au niveau Master Liste des cours de niveau M2 : — Modélisation et Spécification. M2 Master d’informatique (Université Paris Diderot). Ahmed Bouajjani (2012-15), François Laroussinie et Arnaud Sangnier (2015-17). — Méthodes algorithmiques pour la vérification. M2 Master d’informatique (Université Paris Diderot). Ahmed Bouajjani (2012-17), Constantin Enea (2012 - 2014), Arnaud Sangnier (2014-15), et Gustavo Petri (2015-17). — Programmation synchrone. M2 Master d’informatique (Université Paris Diderot). Eugène Asarin et Mihaela Sighireanu (2012-17). — Programmation objets : concepts avancés. M2 Master d’informatique (Université Paris Diderot). Gustavo Petri (2015-17). — Vérification des systèmes temporisés et hybrides. M2 MPRI (Master Parisien de Recherche en Informatique). Eugène Asarin (2013, 2014, et 2016). — Fondements des systèmes temps-réel et hybrides. M2 MPRI (Master Parisien de Recherche en Informatique). François Laroussinie (2013-14, 2014-15). — Fondements de la vérification algorithmique des programmes. M2 MPRI (Master Parisien de Recherche en Informatique). Ahmed Bouajjani (2012-16), Constantin Enea (2012-17), et Gustavo Petri (2016-17). — Formal Methods for System Verification. Enseignement (20h Cours + 20h TD) de niveau M2 par Ahmed Bouajjani dans le cadre de la Ibn Sina School for Computer Science, Université de Bir Zeit, Ramallah, Palestine, Juillet 2013. — Méthodes formelles de vérification. Cours de 15h de niveau M2. ENSIAS (Ecole Nationale Supérieure d’Informatique et d’Analyse des Systèmes), Rabat, Maroc. Ahmed Bouajjani, Mars 2017. — Program Verification. Cours de 8h pour étudiants de Master du Chennai Mathematical Institute. Ahmed Bouajjani, Février 2017.

10.4.8.4 Ecoles thématiques 1. Ahmed Bouajjani a assuré un cours avancé (15 heures) à l’ECI’12 (Escuela de Ciencias Informaticas 2012), Université de Buenos Aires, Argentine, Juillet 2012. 2. Ahmed Bouajjani a assuré un tutorial de 6 heures à VTSA’12 (International Summer School on Veriﬁcation Technology, Systems and Applications), MPI Saarbrücken, Allemagne, Septembre 2012. 10.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 175 3. Mihaela Sighireanu a donné un tutorial de 6 heures à école d’été VSTA 2015, août 2015, à l’Université Koblenz-Landau, Allemange, sur “Modelling, speciﬁcation and formal analysis of complex software systems”. 4. Ahmed Bouajjani est intervenu à MOVEP’12 (International School on MOdelling and VErifying Parallel processes), Marseille, France, Decembre 2012. 5. Ahmed Bouajjani est intervenu à METIS’16 (Intern. Spring School on Distributed Systems), Marrakech, Maroc, Mai 2016. Par ailleurs, Ahmed Bouajjani a organisé l’école METIS’15 (International Spring School on Distributed Systems), Agadir (Maroc). Il est aussi dans le comité de pilotage de cette école depuis 2016.

10.4.8.5 Actions de vulgarisation — Eugène Asarin et Mihaela Sighireanu ont organisé la première compétition de programmation synchrone avec SCADE (ANSYS), SynCContest 2017 (www.synccontest.com). Il a réuni 5 équipes (2 EIDD, 1 ENSTA, 1 UFR d’Informatique, 1 TU Hambourg). Nous avons participé à l’élaboration du sujet, à l’organisation, et au jury. — Participation à la fête de la science plusieurs années par plusieurs membre de l’équipe.

10.4.9 Produits destinés au grand public 10.4.9.1 Émissions radio, TV, presse écrite 10.4.9.2 Produits de vulgarisation : articles, interviews, éditions, vidéos, etc. 10.4.9.3 Produits de médiation scientiﬁque 10.4.9.4 Débats science et société 10.4.10 Autres produits propres à une discipline 10.4.10.1 Créations artistiques théorisées 10.4.10.2 Mises en scènes 10.4.10.3 Films 10.4.10.4 Autres 10.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 10.5.1 Activités éditoriales 10.5.1.1 Participation à des comités éditoriaux (revues, collections) 1. Eugène Asarin : Mathematical Structures in Computer Science (MSCS). 2. Ahmed Bouajjani : Formal Methods in System Design (FMSD). 3. Ahmed Bouajjani : Acta Informatica.

10.5.1.2 Direction de collections et de séries 10.5.1.3 Participation à des comités de pilotage de conférences — Eugène Asarin (pendant toute la période). International Conference on Formal Modeling and Analysis of Timed Systems (FORMATS). — Ahmed Bouajjani est membre du comité de pilotage de la International Conférence of Networked Systems (NETYS)

10.5.1.4 Présidences de comités de programme de conférences 1. François Laroussinie : co-chair de TIME 2014 2. Ahmed Bouajjani : co-chair de NETYS 2015, VMCAI 2017, FORTE 2017 176 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vériﬁcation 10.5.1.5 Participation à des comités de programme de conférences 1. Ahmed Bouajjani : RTA 2012, LICS 2012, FM 2012, TCS 2012, NETYS 2013, MSR 2013, RP 2013, VSTTS 2013, CAV 2013, SAS 2014, CAV 2014, ATVA 2014, CAV 2015, ATVA 2015, POPL 2014, FSTTCS 2014, LICS 2016, GANDALF 2015, NETYS 2015, FORTE 2016, NETYS 2016, FMCAD 2016, GANDALF 2016, FORTE 2017, VMCAI 2017, CAV 2017, PLDI 2017 (EPC). 2. Constantin Enea : VMCAI 2015, CAV 2016, ATVA 2017, CONCUR 2017, POPL 2018. 3. Peter Habermehl : ICALP 2014, TASE 2014, TASE 2015, TMPA 2017. 4. Eugène Asarin : FOSSACS 2013, LATA 2014, FORMATS 2014, LFCS 2016. 5. Mihaela Sighireanu : TAPAS 2015, JFLA 2017, VSTTE 2017, 6. Arnaud Sangnier : FSTTCS 2014. 7. François Laroussinie : Strategy Reasoning 2014, TIME 2015, Strategy Reasoning 2016, TIME 2016. 8. Gustavo Petri : JFLA 2016, SOAP 2016 (Service-Oriented Architectures and Programming (SOAP) part of the ACM Symposium on Applied Computing (SAC) 2016), SOAP 2017.

10.5.2 Activités d’évaluation

10.5.2.1 Responsabilités au sein d’instances d’évaluation

Ahmed Bouajjani a été membre du comité du prix CAV (Computer Aided Veriﬁcation) dans la période 2012-2016.

10.5.2.2 Évaluation d’articles et d’ouvrages scientiﬁques

Conférences internationales : Nombreuses conférences le long de la période, dont : CAV, CONCUR, FOSSACS, ICALP, LICS, RTA, TACAS, VMCAI, LPAR, CIAA, etc.

Journaux : Plusieurs journaux du domaine, dont ACM TOCL, TCS, Information and Computation, STTT, Funda- mentae Informaticae, Information Processing Letters, IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, Formal Methods in System Design.

10.5.2.3 Évaluation de laboratoires (type HCERES)

10.5.2.4 Évaluation de projets de recherche 1. Peter Habermehl a été rapporteur pour la Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO), 2015. 2. Eugene Asarin : évaluation de 2 projets ANR, 1 projet néerlandais (agence NWO, The Netherlands Organisation for Scientific Research), 1 projet chilien (agence FONDECYT). 3. Ahmed Bouajjani a été rapporteur pour 4 projets de la commission européenne pour l’appel FP7-ICT-2013. 4. Ahmed Bouajjani a été rapporteur pour un projet pour l’Academic Research Fund de Singapour (2014). 5. Ahmed Bouajjani a été rapporteur pour un projet pour l’Israel Science Foundation en 2016. 6. Ahmed Bouajjani a été rapporteur pour un projet pour le Fund for Scientific Research – FNRS (Belgique) en 2016. 7. Ahmed Bouajjani a été rapporteur expert pour plusieurs propositions de projets ERC (aux 3 niveaux). 10.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 177 10.5.2.5 Participations à des comités de sélection 1. Ahmed Bouajjani a été rapporteur pour la Koç university d’Istanbul concernant une promotion en 2012. 2. Ahmed Bouajjani a été rapporteur pour le Max-Planck-Institute (MPI-SWS, Kaiserslautern, Alle- magne) concernant une promotion en 2016. 3. Ahmed Bouajjani a présidé un comité de sélection pour le recrutement d’un MdC à l’Université Paris Diderot en 2016. 4. Ahmed Bouajjani a présidé un comité de sélection pour le recrutement d’un MdC à l’Université de Bordeaux en 2012. 5. Ahmed Bouajjani a été membre d’un comité de sélection pour le recrutement d’un Professeur à l’Université de Grenoble en 2012. 6. Ahmed Bouajjani a été membre d’un comité de sélection pour le recrutement d’un MdC à l’Univer- sité Paris Diderot en 2015 7. Peter Habermehl a été membre de trois comités de sélection à l’Université Paris Diderot. 8. Constantin Enea a été membre d’un comité de sélection pour le recrutement d’un MdC à l’Université Paris Diderot en 2015. 9. 2012, Eugène Asarin a participé au comité de sélection pour les postes MC 4075 et 4076, Université Paris-Est Créteil. 10. 2014, Eugène Asarin a participé au comité de sélection pour le poste PR 4309-1064, Université Paris-Et Créteil. 11. Mihaela Sighireanu a participé aux comités de sélection de l’UFR d’Informatique en 2013 et en 2015. 12. François Laroussinie a présidé le comité de sélection pour un poste de MdC à l’Université Paris Diderot en 2014. 13. François Laroussinie a présidé le comité de sélection pour un poste de PR à l’Université Paris Diderot en 2015.

10.5.2.6 Jury de thèses et HDR — Rémi Brochenin, thèse “Logique de séparation : expressivité, complexité, extension temporelle”, ENS Cachan, LSV, 2013. Peter Habermehl rapporteur. — Rajarshi Ray, thèse “Reachability analysis of hybrid systems using support functions”, thèse, Université de Grenoble, 29/05/2012. Eugène Asarin rapporteur. — Tesnim Abdellatif, thèse “Rigorous implementation of real-time systems”, Université de Grenoble, 06/2012. Eugène Asarin rapporteur. — Jean-François Kempf, thèse “On computer-aided design-space exploration for multi-cores”, Uni- versité de Grenoble, 29/10/2012. Eugène Asarin examinateur. — Tarik Kaced, thèse “Partage de secret et théorie algorithmique de l’information”, Université de Montpellier 2, 04/12/2012. Eugène Asarin rapporteur. — Janusz Malinowski, thèse “Algorithmes pour la synthèese et le model-checking”, Aix-Marseille Université, 10/12/2012. Eugène Asarin rapporteur. — Nicolas Basset, thèse “Volumetry of timed languages and applications”, 05/12/2013, Université Paris-Est. Eugène Asarin examinateur. — Benoit Monin, thèse “Higher computability and randomness”, Université Paris Diderot, 05/12/2014. Eugène Asarin examinateur. — Ahlem Triki, thèse “Distributed Implementations of Timed Component-based Systems”, Université de Grenoble, 09/06/2015. Eugène Asarin rapporteur. — Amaury Pouly, thèse “Continuous models of computation : from computability to complexity”, Ecole Polytechnique, 2015. Eugène Asarin rapporteur. — Sameh Mohamed, thèse “Une méthode topologique pour la recherche d’ensembles invariants de 178 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification systèmes concurrents et à commutation”, ENS de Cachan, 17/10/2016. Eugène Asarin rapporteur. — Goran Frehse, HDR “Scalable Verification of Hybrid Systems”, Université de Grenoble Alpes, 2016. Eugène Asarin rapporteur. — Frederic Haziza, thèse “Few is Just Enough!: Small Model Theorem for Parameterized Verification and Shape Analysis”. Uppsala University (Suède), novembre 2015. Mihaela Sighireanu rapporteur. — David Bühler, thèse “Communication entre analyses pour vérification déductive et interprétation abstraite à travers un langage commun”. Université de Rennes 1, mars 2017. Mihaela Sighireanu rapporteur. — Paulin Fournier, thèse “Parameterized verification of networks of many identical processes”, Université de Rennes 1, Décembre 2016. Arnaud Sangnier examinateur. — Lime Didier, HDR ”Contributions à l’Analyse des Systèmes Temporisés, Ouverts et Répartis”, Université de Nantes, Décembre 2012. François Laroussinie, rapporteur. — Aissat Romain, thèse "Infeasible Path Detection : a Formal Model and an Algorithm", thèse Univ. Paris-Saclay, 2016. François Laroussinie, examinateur. — Ji Kaliang, thèse ”Model Checking and Theorem Proving”, Univ. Paris Diderot, Septembre 2015. François Laroussinie, examinateur. — Aiswarya Cyriac, thèse “Verification of Communicating Recursive Programs via Split-width”, ENS Cachan, LSV, Janvier 2014. Ahmed Bouajjani examinateur. — Thomas Hujsa, thèse “Contribution à l’étude des réseaux de Petri généralisés”, UPMC, Lip6, Octobre 2014. Ahmed Bouajjani examinateur. — Ayoub Nouri, thèse “Rigorous System-Level Modeling and Performance Evaluation for Embedded Systems Design”. Université de Grenoble, 2015. Ahmed Bouajjani, examinateur. — Pauline Traynard, thèse “Model Building by Temporal Logic Constraint Solving : Investigation of the Coupling between the Cell Cycle and the Circadian Clock”, Université Paris Diderot, INRIA, ENS, 2016. Ahmed Bouajjani examinateur. — Thomas Ferrère, thèse “Assertions et Mesures pour la Simulation en Signaux Mixtes”, Université de Grenoble, Octobre 2016. Ahmed Bouajjani, rapporteur — Yann Thierry-Mieg, HDR “From Symbolic Verification to Domain Specific Languages”, UPMC, Lip6, Décembre 2016. Ahmed Bouajjani examinateur. — Blaise Genest, HDR “Taming Concurrency using Representatives”, Université Rennes 1, Mars 2016. Ahmed Bouajjani examinateur. — Jan Lanik, thèse “Power Reduction in Digital Circuits”. Université de Grenoble, Juin 2016. Ahmed Bouajjani, examinateur. — Radu Iosif, HDR “Automata and Logic for Program Verification”, Université de Grenoble, Sep- tembre 2016. Ahmed Bouajjani, examinateur. — Souha Ben Rayana, thèse “Compositional Verification of Component-Based Real-Time Systems and Applications”, Université de Grenoble, Octobre 2016. Ahmed Bouajjani, rapporteur. — Andreas Haas, thèse “Fast Concurrent Data Structures Through Timestamping”. Université de Salzburg, Autriche. Ahmed Bouajjani, rapporteur. — Truc L. Nguyen, thèse “Scalable verification of C Programs with POSIX Threads”. Université de Southampton, Royaume-Uni, Constantin Enea, rapporteur. — Al-Bataineh Omar, thèse ”Verifying worst-case execution time of timed automata models with cyclic behaviour”, Univ. of Western Austalia, 2015. François Laroussinie, rapporteur.

10.5.3 Expertise et responsabilité scientiﬁque 10.5.3.1 Responsabilités administratives et d’animation — Ahmed Bouajjani est directeur adjoint de l’école doctorale Sciences Mathématiques de Paris Centre (ED386), responsable de l’informatique, depuis Janvier 2010. — François Laroussinie a été directeur de l’UFR d’Informatique d’Avril 2012 à Janvier 2016. 10.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 179 — Eugène Asarin : responsable de spécialité, membre du comité de direction et de plusieurs conseils à l’Ecole d’Ingénieur Denis Diderot (EIDD), pendant toute la période. — Mihaela Sighireanu a été responsable des stages à l’EIDD, environ 60 étudiants par an, dans la période 2012 - 2016 : — Mihaela Sighireanu est dans le jury de TIPE pour l’admission aux ENS, dans la période 2015 - 2017. — Constantin Enea, Eugène Asarin, Peter Habermehl, François Laroussinie sont membre du Conseil Scientiﬁque de l’UFR d’Informatique, Université Paris Diderot depuis 2016.

10.5.3.2 Activités de consultant 10.5.3.3 Participation à des instances d’expertises (type Anses) ou de normalisation 10.5.3.4 Expertise juridique 10.5.4 Organisation de colloques / congrès 1. “PIMS/EQINOCS Workshop on Automata and Ergodic Theory”, 03-07/06/2013, Vancouver, Canada. Co-organisé via projet ANR EQINOCS 2. Colloque EQINOCS (Entropy and quantity of information in computational systems), 9-11 Mai 2016, Paris, 70 participants, organisé par Eugène Asarin 3. Arnaud Sangnier à organisé les journées annuelles du groupe de travail Gt-Verif du GDR-IM, les 16 et 17 Juillet 2016. 4. Ahmed Bouajjani a organisé le 2nd International Workshop on The Chemistry of Concurrent and Distributed Programming, Agadir, Maroc, Mai 2015.

10.5.5 Post-doctorants et chercheurs accueillis Post-doctorants : 1. Michael Emmi, post-doctorant, Octobre 2010 - Août 2013. Fondation Sciences Mathématiques de Paris, Université Paris Diderot. 2. Hugo Macedo, post-doctorant, Avril 2012 - Janvier 2013. ANR BinCoa. 3. Chunyan Mu, post-doctorante, Octobre 2012 - Septembre 2013. ANR EQINOCS. 4. Prateek Karandikar, post-doctorant, Septembre 2015 - Avril 2016. ANR PACS. 5. Raphaël Cauderlier, post-doctorant, Octobre 2016. ANR VECOLIB. 6. Chao Wang, post-doctorant, Novembre 2016. ERC FOVEDIS.

ATER : 1. Thomas Hujsa, ATER Université Paris Diderot, 2014-15.

Chercheurs invités : 1. Serdar Tasiran, Université Koç d’Istanbul, Turquie. Professeur invité, Université Paris Diderot. Un mois en 2012. 2. Jeremy Sproston, Université de Turin, Italie. Professeur invité, Université Paris Diderot. Un mois en 2012. 3. Diego Garbervetsky, Université de Buenos Aires, Argentine. Professeur invité, Université Paris Diderot. Un mois en 2013. 4. Yu-Fang Chen, Academia Sinica, Taiwan. Chercheur invité financé par le gouvernement Taiwanais. Un mois en 2014. 5. Noam Rinetzky, Université de Tel Aviv, Israel. Professeur invité, Université Paris Diderot. Un mois en 2014. 6. Zhilin Wu, Chinese Academy of Science, Beijing, Chine. Visiteur financé par le Chinese Scholar Council visiting scholar program. Un an, de Juin 2014 à Mai 2015. 180 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification 7. Azadeh Farzan, Université de Toronto, Canada. Professeur invité, Université Paris Diderot. Un mois en 2015. 8. Jeremy Sproston, Université de Turin, Italie. Professeur invité, Université Paris Diderot. Deux semaines en 2015. 9. Thomas Wies, New York University, USA. Professeur invité, Université Paris Diderot. Un mois en 2017.

10.5.6 Interactions avec les acteurs socio-économiques 10.5.6.1 Contrats de R&D avec des industriels 1. AiC : Android In Cloud, projet FUI qui a commencé en Décembre 2013, pour une durée de 4 ans. Partenaires : Alterway, Lip6, Thales, Zenika. Budget LIAFA : 300KE. Le projet AiC vise à créer une machine virtuelle qui permettra de tester et de valider les applications Android. 2. FREENIVI, projet FUI qui a commencé en Novembre 2013, pour une durée de 4 ans. Partenaires : OpenWide, IRCCyN, IRT SystemX. Budget LIAFA : 300KE. Le projet FREENIVI a pour objet de fournir une plateforme logicielle dédiée à la conception des systèmes embarqués pour l’automobile, et de valider le bon fonctionnement de cette plateforme.

10.5.6.2 Bourses Cifre 10.5.6.3 Créations de laboratoires communs avec une / des entreprise(s) 10.5.6.4 Création de réseaux ou d’unités mixtes technologiques 10.5.6.5 Créations d’entreprises, de start-up 10.5.7 Contrats de recherche ﬁnancés par des institutions publiques ou caritatives Les projets ANR, FUI, et ERC sont listés dans les sous-sections qui suivent. Nous listons ci-dessous les projets de coopération bilatérale. 1. Peter Habermehl a été responsable d’un projet PHC Procope avec l’Université de Lübeck, Alle- magne. Titre : LeMon - Learning Monitors for refactoring legacy systems. Durée : janvier 2012 - décembre 2013. 2. Ahmed Bouajjani a été responsable d’un projet PHC Procope avec l’Université de Kaiserslautern, Allemagne. Titre : ROIS - Robustness under realistic instruction sets. Durée : Janvier 2013 - décembre 2014. 3. Peter Habermehl a été responsable d’un projet PHC Procope avec l’Université de Lübeck, Al- lemagne. Titre : FREQS - Monitoring Frequency Properties of Safety-critical Systems. Durée : janvier 2015 - décembre 2016. 4. Ahmed Bouajjani a été responsable d’un projet CNRS - DST/CEFIPRA avec le Chennai Mathe- matical Institute, Inde. Partenaires : IRIF - Paris Diderot, LSV - ENS Cachan, CMI. Durée : Mars 2015 - Février 2018.

10.5.7.1 Contrats européens (ERC, H2020, etc.) et internationaux (NSF, JSPS, NIH, Banque mondiale, FAO, etc.) ERC Starting Grant "FOVEDIS - Formal Speciﬁcation and Veriﬁcation of Distributed Data Structures", Mai 2016 - Avril 2021. Constantin Enea.

10.5.7.2 Contrats nationaux (ANR, PHRC, FUI, INCA, etc.) 1. Tayssir Touili a été responsable local du projet ANR Bincoa (BINary COde Analysis). Partenaires académiques : LABRI (Bordeaux), CEA. Partenaires industriels : EDF, Sagem, Trusted Labs. Période : Janvier 2009 - Janvier 2013. 10.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 181 2. Peter Habermehl a été responsable local du projet ANR ARPEGE Verydic (Vériﬁcation de programmes C dynamiques). Partenaires académiques : LSV, VERIMAG, CEA-LIST. Partenaire industriel : EDF R&D. Durée : 42 mois. Période : Octobre 2009 - Mars 2013. 3. Tayssir Touili a été responsable d’un projet FUI AiC (Android In Cloud). Partenaires : Alterway, Lip6, Thales, Zenika. Période : Décembre 2013 - Novembre 2017. 4. Tayssir Touili a été reponsable d’un projet FUI FREENIVI (Une plateforme logicielle dédiée à la conception des systèmes embarqués pour le secteur automobile). Partenaires : OpenWide, IRCCyN, IRT SystemX. Période : Novembre 2013 - Octobre 2017. 5. Eugène Asarin a été le coordinateur du Projet ANR blanc EQINOCS (Entropie et quantité d’information dans les modèles des systèmes computationnels), Partenaires acédémiques : LACL, LIGM, VERIMAG. Durée : 42 mois. Période : Novembre 2011- Mai 2015 6. Peter Habermehl est responsable local du projet ANR PACS (Parameterised Analysis of Concurrent Systems) Partenaires académiques : LIPN, LINA, IRCCyN. Durée : 48 mois. Période : Octobre 2014 - Septembre 2018. 7. Mihaela Sighireanu est la responsable locale du projet ANR Vecolib (Vériﬁer automatiquement la correction des utilisations et des implémentations de librairies de collections). Partenaires académiques : CEA, VERIMAG. Partenaire industriel : AdaCore. Durée : 54 mois. Période : Octobre 2014 - Mars 2019. 8. Mihaela participe au projet ANR Colis (Correctness of Linux Scripts). Porteur : Ralf Treinen (IRIF, équipe PPS). Partenaires : INRIA Saclay, INRIA Lille, IRIF. Durée 48 mois. Période : Octobre 2015 - Septembre 2019.

10.5.7.3 Contrats avec les collectivités territoriales 10.5.7.4 Contrats financés dans le cadre du PIA 10.5.7.5 Contrats financés par des associations caritatives et des fondations (ARC, FMR, FRM, etc.) 10.5.8 Indices de reconnaissance 10.5.8.1 Prix Constantin Enea est lauréat d’une ERC Starting Grant, Mai 2016 - Avril 2021. Titre : FOVEDIS - Formal Specification and Verification of Distributed Data Structures.

10.5.8.2 Distinctions — Nicolas Basset a reçu le ICALP best student paper award en 2013 : [J7] — Fu Song et Tayssir Touili ont eu le EASST best paper award à ETAPS 2012.

— François Laroussinie a été membre junior de l’IUF de Septembre 2008 à Août 2013. — Ahmed Bouajjani a été admis membre sénior de l’IUF en Septembre 2013.

10.5.8.3 Responsabilités dans des sociétés savantes Ahmed Bouajjani est membre de l’IFIP working groupe 2.2 “Formal Description of Programming Concepts”.

10.5.8.4 Invitations à des colloques / congrès à l’étranger, séjours dans des laboratoires étrangers Participation à un workshop ou à un séminaire sur invitation : 1. François Laroussinie a été invité au séminaire Dagstuhl "VaToMAS - Verification and Testing of Multi-Agent Systems", 2013 2. Ahmed Bouajjani et Peter Habermehl ont participé au séminaire Dagstuhl “Reachability Problems for Infinite-State Systems”, Mars 2014. 3. Ahmed Bouajjani, Constantin Enea, et Arnaud Sangnier ont participé au séminaire Dagstuhl 182 Chapitre 10. Equipe Modélisation et Vérification “Verification of Evolving Graph Structures”, 2015. 4. Gustavo Petri a été invité à un séminaire Dagstul "Concurrency with Weak Memory Models : Semantics, Languages, Compilation, Verification, Static Analysis, and Synthesis", Novembre 2016. 5. Mihaela Sighireanu est invité au séminaire Dagstuhl "Deduction Beyond First-Order Logic", Septembre 2017. 6. Mihaela Sighireanu a été invitée au workshop SMT-COMP 2014, en juillet 2014, organisé à Vienne, “SL-COMP 2014 : first steps” 7. Mihaela SIghireany a été invitée au workshop “Frama-C Day”, en mai 2015, organisé au CEA Saclay, “Plug-in Celia for analysis of heap-manipulating programs” 8. Ahmed Bouajjani est invité au séminaire Dagstuhl "Data Consistency in Distributed Systems : Algorithms, Programs, and Databases", 2018. 9. Ahmed Bouajjani, Constantin Enea, et Peter Habermehl ont participé au séminaire “CP meets CAV”, Turquie, Juin 2012. 10. Ahmed Bouajjani et Constantin Enea ont été invité à la réunion de l’IFIP Working Group 2.3 “Programming Methodology”, Istanbul, Turquie. Avril 2015. 11. Peter Habermehl a donné un exposé invité au workshop INFINITY 2012. 12. Ahmed Bouajjani a donné un exposé invité au workshop PV’15 (Parameterized Verification), Septembre 2015. 13. Ahmed Bouajjani a donné un exposé invité au workshop SynCop+PV’17, Avril 2017.

Invitation comme keynote speaker à une conférence : — Eugène Asarin a été invité à LATA 2012 — Ahmed Bouajjani a été invité à VMCAI 2012 — Ahmed Bouajjani a été invité à ATVA 2014 — Ahmed Bouajjani a été invité à FSTTCS 2015 — Arnaud Sangnier a été invité à GANDALF 2016

Visites : — Mihaela Sighireanu a été invité à l’East China Normal University, Shanghai, Chine, 1 semaine, Novembre 2013. — Ahmed Bouajjani a été invité à ’East China Normal University, Shanghai, Chine, 1 semaine, Novembre 2013. — Ahmed Bouajjani a été invité à l’Académie des Sciences de Beijing, Chine, 1 semaine, Novembre 2013 et 1 semaine Septembre 2017. — Peter Habermehl a été invité à l’Université de Lübeck, Allemagne, 4 semaines en 2013 — Ahmed Bouajjani a été invité à l’Université Koç d’Istanbul, Turquie, 5 semaines en 2015 — Constantin Enea a été invité à l’Université Koç d’Istanbul, Turquie, 5 semaines en 2015 — Ahmed Bouajjani a été invité à Microsoft Research, Redmond, USA, 4 semaines en 2015 — Constantin Enea a été invité à Microsoft Research, Redmond, USA, 4 semaines en 2015 — Ahmed Bouajjani a été invité à l’Institut of Mathematical Sciences, Singapour, 2 semaines en 2016 — Ahmed Bouajjani a été invité à l’Université de Toronto, Canada, 1 semaine en 2016. — Ahmed Bouajjani a été invité en tant que Infosys Professor au Chennai Mathematical Institute, 2 mois (un mois en 2017 et un mois en 2018). — Constantin Enea a été invité à l’Univesité de Tel Aviv, 1 semaine en 2017. F let rec fact = function Γ, x : A ` f : B ω " C α β D | 0 -> 1 Γ ` λx.f : A B *4 = ÐØ | n -> n * (fact(n-1)) G → 1

11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes

11.1 Présentation 11.1.1 Introduction The laboratory Preuves, Programmes et Systèmes (PPS) was created in 1999 as a joint research group of the CNRS and the Université Paris 7 (Paris Diderot). Its ambition was to gather people from two different cultures: computer scientists coming mainly from the Laboratoire d’Informatique de l’École Normale Supérieure (ENS) and logicians coming mainly from the Équipe de Logique (Univ. Paris 7). This scientific enterprise was driven by a common interest for a better understanding of the mathematical foundations of program and proof construction. Indeed, one of the main unifying paradigms underlying this project is the Curry-Howard correspondence which reveals an isomorphism between computer programs and mathematical proofs. Since those early days, PPS has grown, naturally enlarging its scientific interests and applicative ambitions, while preserving a unified point of view and a common interest in understanding the structure of programming in the large. Since 2009, PPS hosts the πr2 INRIA – CNRS – Univ. Paris 7 joint project, which is the major contributor to the development of the Coq proof assistant. In 2010, members of PPS created the IRILL (Initiative de Recherche et d’Innovation sur le Logiciel Libre), an INRIA – Univ. Paris 7 – Univ. Paris 6 joint structure, to promote the development of open source software. In 2014, PPS formed a research federation with the LIAFA, and the two laboratories merged in 2016 to form the IRIF, with PPS as one of its constitutive teams.

11.1.2 Tableau des effectifs et des moyens

MEMBERS On Dec. 31, 2011, the PPS lab hosted 35 permanent members: 19 faculty members, 14 researchers, 1 engineer and 1 administrative staff. Since then, 3 have left: — Odile Ainardi: CNRS administrative staff, now in the global IRIF administration since Jan. 2016, — Vincent Balat: MCF Univ. Paris 7, on temporary leave (CTO at BeSport SAS) since Jan. 2014, — Daniele Varacca: MCF Univ. Paris 7, hired as professor at Univ. Paris Est in Sept. 2014; and 5 have joined (to reach 37 permanent members): — Giovanni Bernadi: MCF Univ. Paris 7, hired in Sept. 2016, — Daniel de Rauglaudre: INRIA engineer, mutation from INRIA Rocquencourt in June 2015, — Yves Guiraud: INRIA researcher, mutation from INRIA Nancy / Univ. Lyon 1 in Jan. 2012, — Jean-Jacques Lévy: INRIA emeritus researcher, mutation from INRIA Rocquencourt in Sept. 2014, — Michele Pagani: PR Univ. Paris 7, hired in Sept. 2014 (was MCF Univ. Paris 13). Since Jan. 1, 2012, PPS has hosted 52 PhD students (24 ongoing theses), 29 postdoctoral students (6 of them being currently in the team), 4 faculty members in CNRS or INRIA delegation (1 currently), 38 invited professors (for at least one month), 4 engineers (on INRIA or ANR projects), and 33 interns (most of them from the M2 MPRI or M2 LMFI).

FUNDING In 2012, the global funding of the PPS lab was around 981ke, with 136ke coming from the Univ. Paris 7 and the CNRS, 199ke from European projects, 580ke from national projects, and 66ke from other public subventions; the ﬁgures do not include πr2 and the IRILL, which have their own autonomous budgets. In 2015 (the last year of an autonomous budget), the funding of PPS had shrunk to 842ke (-14%), mostly due to the lack of European projects and to the drop in the CNRS funding (46ke, 184 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes -26%); in the meantime, the subventions of the Univ. Paris 7 and our beneﬁts from national projects have somewhat risen, to reach 82ke (+11%) and 612ke (+5,5%), respectively. We are currently involved in less ANR projects than in 2012 (10 versus 23), but the amount we earn from them is almost constant.

11.1.3 Politique scientifique The main principle of the scientific policy of PPS is to study programming languages from all the possible points of view. We use and develop concepts and tools ranging from theoretical computer science and mathematical logic, such as the λ-calculus, rewriting and linear logic, to more classical mathematics, like category theory, algebra, homotopy and probability theory. All this theoretical background forms a common culture in PPS, that is essential to the cross-fertilisation between the different activities, and keeps research on the fundamentals of programming languages unified and open-minded. At the same time, PPS promotes a vertical view of computer science, promoting interactions between theory and practice as much as possible. This is why we encourage an experimental approach oriented towards the modelisation of complex phenomena like those occurring in implementations of concurrency, computer networking, large software distributions and biological systems. Our current activities fall in the following three themes: Proofs and programs aims at providing programming languages with strong logical foundations, based on the λ-calculus and extensions, type systems, proof theory, the Curry-Howard correspondence, and applications of these concepts to imagine new, more reliable programming languages. Algebra and computation unveils the algebraic, categorical and homotopical structures of computation, both to develop mathematical analysis tools for programs, and to design new computational methods with applications in algebra. Analysis and design of systems studies concrete natural or artificial systems with the fundamental tools developed by the other two themes, in domains such as the formalisation of mathematics, the understanding of nondeterministic systems, networks and community-based software. In practice, the three themes strongly interact with each other. For example, the Coq proof assistant has its theoretical roots in the λ-calculus and proof theory, it is both a tool to formalise mathematics and to develop certified programs thanks to the Curry-Howard correspondence, and now uses homotopical algebra for one of its most recent developments, homotopy type theory. Also, concerning nondeterministic systems, we design languages with strong logical foundations to formalise them, and their properties are analysed using tools that come from logic, probabilities, algebra and homotopy. PPS is also keen to find new scientific interactions with its new sister IRIF teams. Currently, we apply our programming languages design skills to database management, develop new algebraic interpretation tools for program certification, link automata and semigroup theory with rewriting, and jointly create analysis tools for software repositories and for concurrent systems. Some activities are also directly linked to research themes of other IRIF teams, like the design of network protocols and of formal languages for quantum programs, and the study of biological systems.

11.2 Produits et activités de recherche 11.2.1 Bilan scientifique During the last five years, PPS has continued its contribution to the foundations and the development of programming languages, mixing cultures, theory with practice, computer science with mathematics, to foster the emergence of new ideas. A great part of our activities concern its historical themes: the λ- calculus, type systems, proof theory, denotational semantics, category theory, and their applications to the design of computer systems; on these subjects, PPS is a worldwide leader. We have also developed, in the recent years, new research directions, that progressively gain national and international recognition, such as: quantitative models for resource-aware analysis of programs; the design and analysis of concurrent 11.2 Produits et activités de recherche 185 systems, with a view towards biological systems; higher categories and homotopy. The visibility and attractiveness of the PPS group can be measured by several indicators: a constant flow of PhD students, usually coming from the selective MPRI and LMFI masters, of invited professors from foreign universities, and of very good candidates for faculty or researcher positions; scientific results that are published in high-level journals in computer science and mathematics, and every year in prestigious conferences like LICS and POPL; mature software developments that have met great success; an increasing number of collaborations inside the IRIF, and many external collaborations with computer scientists, mathematicians and biologists; and a constant involvement in national and international collaborative projects.

11.2.2 Données chiffrées During the period 2012-2017, we published 257 research papers: 99 in journals (64 in computer science, 35 in mathematics) and 158 in conference proceedings (incl. 22 LICS, 12 POPL, 8 FOSSACS, 8 CSL, 6 ESOP and 1 CONCUR). We also participated in one collective book, edited 6 conference proceedings (1 POPL), and released 2 RFCs. We developed 16 pieces of software, with 4 major realisations (Babel, CDuce, Coq and Ocsigen). There was 25 PhD and 2 HDR successful defences, and we hosted 29 postdocs (14 from abroad), 4 external faculty staff in delegation, and 38 invited professors. We participated in 17 steering committees (and similar committees), and 36 programme committees of conferences (not including workshops), 5 of which as president. We organised many conferences and workshops, including 3 major events (POPL 2017, an IHP trimester and a ﬁve-week meeting). We participated in 18 international projects (incl. 1 LIA, 1 ANR international, 2 EU COST actions) and 20 national projects (incl. 17 ANR). We received 14 awards (incl. 2 for Coq and 5 for students), and were invited as speakers in 28 conferences (not including workshops).

11.2.3 Sélection des produits et des activités de recherche We present a representative selection of the scientiﬁc activities of PPS. Each one belongs to one, two or three themes:

PROOFS &PROGRAMS Syntactic Proofs and extensions and computations type systems The Coq proof Denotational assistant semantics and New programming paradigms quantitative Nondeterministic Software A models components LGEBRA systems Rewriting, algebra Network protocols and categories and tools YSTEMS S ANALYSIS &C OMPUTATION & D ESIGN OF

SYNTACTICEXTENSIONSANDTYPESYSTEMS We build and study extensions of the λ-calculus – a mathematical model of pure functional programs – to describe features from actual programming practice, such as pattern-matching, effects and co-effects, explicit substitutions, or evaluation strategies. We also develop new typing systems – used by programmers to attach semantical information to programs and offering restricted guarantees on their behaviour – for extensions of the λ-calculus and for concrete programming languages. In that direction, we deepened the theory of calculi featuring explicit substitution mechanisms [A3, C1], explored the operational properties of the λ-calculus with resources in a differential 186 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes setting [C39], and proposed a new decomposition of β-reduction [C25]. We gave a syntactic functional account of strategies in games [C24], and developed a more logical and categorical approach to the same problem [A17]. Quantative typing systems have been used to guarantee complexity properties of programs [C3], and for proving operational properties of the λ-calculus [C30]. Intersection types have also been investigated, for instance from a decidability viewpoint [C10, C44].

PROOFS AND COMPUTATIONS The Curry-Howard correspondence gives a computational content to logical constructions and to proofs of theorems; we develop theoretical tools for exhibiting this content, and we design new logical systems featuring such computational contents, with potential applications to the certiﬁcation or production of programs. We contributed to the proof theory of linear logic, in particular its extension with ﬁxpoints, and to its applications to model checking [C4, C21, C42, C20, C35]. We pursued a new approach to linear logic’s geometry of interaction [C43], and analysed a lazy reduction strategy for a classical logic-extended calculus [C41]. Type theory has been extended with Cohen’s forcing [C29, C28], and the operational content of the countable axiom of choice has been analysed by various means [C26, A16, C31], and we proposed a new operational account of Gödel’s Dialectica interpretation [C40]. A conjecture of 1975 on ticket entailment was solved using our rewriting theory tools [A18].

NEWPROGRAMMINGPARADIGMS We propose concrete and principled solutions for encom- passing limitations of current programming languages. Our contributions currently concern database management, incremental programming, and certiﬁed programming in Coq. In particular, we developed the programming language CDuce for processing XML documents, present in all major Linux distributions, and we recently extended it with a new kind of polymorphism based on set-theoretic types [C12, C11], and applied this theory to database query languages [A5, C6]. We also developed new monad-based techniques for effectful programs in Coq, certiﬁed incremental typechecking, and an extension of OCaml with copatterns.

DENOTATIONAL SEMANTICS AND QUANTITATIVE MODELS We develop denotational semantics, which are interpretations of programs as algebraic objects: historically, as functions acting on lattices, and now as morphisms in monoidal categories and generalisations using monads, operads, species, etc. Another goal is to build models that convey quantitative information on programs, especially for probabilistic and quantum programming languages. We proposed a new functorial interpretation of types [C36], developed a theory of monads with arities with semantical applications in mind [A6] and proposed a new approach to the semantics of programs with local states [C34]. We applied ideas from recursion theory to models of the λ-calculus [C9], and gave a clear categorical understanding of effects and resources in a call-by-push-value setting [C19], together with a linear-logic-based approach to call-by- push-value with applications to denotational semantics [C22]. We proved full abstraction of probabilistic coherence spaces [C23] with a structure theorem for this model [C17]. We developed operational metrics for comparing probability extended programs [C18], a model of differential linear logic based on smooth maps [A7], and new models characterising low complexity classes [A4, C2].

REWRITING, ALGEBRA AND CATEGORIES Rewriting theory is a model of computation on formal algebraic expressions, with applications to the operational semantics of programming languages; we explore extensions of rewriting to other contexts, study the algebraic and homotopical properties of rewriting, and develop applications of rewriting in algebra. In particular, we extended rewriting to associative algebras, and developed rewriting methods for coherence problems in monoidal categories [A9], the formalisation of cyclic operads [A10], and the homotopical study of monoids [A14, A13]. A part of this work is based on higher categories and homotopy theory, which are also studied for themselves [A11], and for their applications in other activities (development of Coq, nondeterministic systems). 11.2 Produits et activités de recherche 187

THE COQ PROOF ASSISTANT Coq is now a major tool for certified software (cf. the Compcert project at INRIA) and computer-verified mathematical proofs (cf. the proportion of certified proofs at conferences like POPL and ICFP) [C27]. Its development is mainly due to the πr2 INRIA group in PPS, which includes concrete daily maintenance, programming new features, and theoretical research on type theory (including HoTT, homotopy type theory). Two new major versions have been released, while we developed the semantics of type theory in a homotopic perspective [A15], took part in the HoTT book [B1], and studied the formalisation of HoTT in Coq [C5, C46]. Coq is also used inside PPS to formalise theorems of mathematics, logic and theoretical computer.

NONDETERMINISTICSYSTEMS We contribute to the analysis of nondeterministic (concurrent, probabilistic, quantum) systems, by the study of their logical foundations and their algebraic and homotopical properties, using ideas coming from the theory of programming languages, semantics, algebra and homotopy. We have considered reversible concurrent systems [C16], higher-dimensional transition systems [A12], synchronisation and parallelism [C32, C33], and quantum systems [A20]. We use semantic models to investigate equivalences and type systems for concurrent communicating systems, with a view to developing safe static analysis tools. We also proposed a new deﬁnition of fairness [A21] and developed new topological methods for distributed computations [C37]. A new quantitative model of functional quantum computation has been introduced [C38], and we proved new asymptotic properties for random heaps [A1] using a uniform measure method that also applies to Artin monoids [A2]. We modelled biological systems, using process algebras and graph rewriting [C8] or boolean networks [A19].

SOFTWARE COMPONENTS Maintaining coherence and dependency information in large sets of software packages is a major issue for the reliability of operating systems and large software architectures, in particular for free and open-source software, where the community of developers is large and weakly organised. Our contributions to package compatibility, migration and optimal installability are now the basis of modern package management tools used in Debian and for the OCaml package manager Opam [C15, C45], and were generalised to cloud systems [C13, C14, A8]. We also contribute to the formal veriﬁcation of shell scripts that are executed as part of the Debian package installation process.

NETWORKPROTOCOLSANDTOOLS We contributed to the development of new tools for network programming, like with the js_of_ocaml compiler for web browsers [A22], a part of our Ocsigen web programming framework. The Babel routing protocol for computer networks [T1, T2], created in 2007 at PPS, was extended with source-speciﬁc routing [C7].

11.2.4 Faits marquants

SOFTWARE The Ocsigen project is a group of libraries to program web sites and client-server web applications in OCaml, mainly developed by Vincent Balat and Jérôme Vouillon. It has now reached sufficient maturity to be concretely used in the industry. In particular, the BeSport social network uses Ocsigen as a primary development tool, with Vincent Balat currently on leave as the CTO of BeSport. Two new major versions of the Coq proof assistant were released by the πr2 INRIA team, and Coq received two important awards: the ACM SIGPLAN Programming Languages Software 2013 award, and the ACM Software System 2013 award. Hugo Herbelin and Matthieu Sozeau participated to the Homotopy Type Theory book, written during a dedicated year at IAS Princeton: this new emerging theory links proof theory and homotopical algebra, with the ambition to replace set theory as a foundation for the formalisation of mathematics and, thus, for tomorrow proof assistants. Roberto Di Cosmo and Stefano Zacchiroli started working in 2015 on the Software Heritage project that has the ambition to collect, preserve, and share all software that is publicly available in source code form. Thanks to INRIA support, the project is growing fast, and already archives over 55 million software projects, with more than 3 billions unique source files. This project is the latest in a series of contributions 188 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes to open source by members of PPS over the past decade, that included the creation of the Free Software Thematic Group in the Systematic Competitiveness cluster in 2007 and the creation of IRILL in 2010. The Babel routing protocol, developed by Juliusz Chroboczek, is a distance-vector routing protocol for packet-switched networks, designed to be robust and efficient on both wireless mesh networks and wired networks. In Oct. 2015, Babel was chosen as the mandatory-to-implement protocol by the IETF Homenet working group, on an experimental basis. In July 2016, the IETF has created a working group whose purpose is to improve Babel’s specification, with the goal to turn Babel into a norm.

SPREADINGIDEAS We organised thematic large-scale scientific events, that bring together researchers from different fields of theoretical computer science, logic and mathematics: a five-week event on the Mathematical Structures of Computation in Lyon (Guiraud and Malbos, 2014), a thematic trimester on the Semantics of Proofs and Programs, and the Formalisation of Mathematics at the Institut Henri Poincaré (Curien, Herbelin and Melliès, 2014), and the 44th POPL symposium (Castagna and Régis-Gianas, 2017). We also engage into vulgarisation activities, including modern teaching methods: Roberto Di Cosmo, Yann Régis-Gianas and Ralf Treinen created a MOOC on the OCaml functional programming language (first edition in 2015, second edition in 2016), and Yann Régis-Gianas develops the Hacking Dojo, a web platform to automatically grade programming exercises. The 2015 edition of the École de Printemps d’Informatique Théorique (EPIT), about the mechanised proof of programs, was organised by Yann Régis-Gianas, Pierre Letouzey, Matthieu Sozeau and Pierre-Marie Pédrot. Several members, mainly Pierre Letouzey and Yann Régis-Gianas, contribute each year to the Fête de la Science.

AWARDS For her longterm investment in the promotion of the scientific links between Argentina and France, Delia Kesner has received the RAICES (Red de Argentinos Investigadores Científicos en el Exterior) price in 2016, from the Argentinian ministry of research. Some of our students earned important awards: Gabriel Kerneis received the GPL thesis award (2012), Zhiwu Xu, the EAPLS best European thesis in programming languages and systems award (2013), Flavien Breuvart and Amina Doumane, the Kleene award at LICS (2014 and 2017), and Victor Lanvin ranked first of the undergraduate category in the Student Research Competition of POPL and in the ACM Student Research Competition Grand Final (2017).

INTERACTIONSWITH IRIF TEAMS During the last ﬁve years, the PPS group developed new interactions with the Automates et applications and Modélisation et vériﬁcation teams: Samy Abbes collaborated with Vincent Jugé and Jean Mairesse on the algebraic combinatorics of braid monoids; Yves Guiraud works with Matthieu Picantin to import methods from semigroup theory to rewriting; Paul-André Melliès co-supervised, with Olivier Serre, the PhD thesis of Charles Grellois, on the semantics of linear logic and higher-order model-checking, and participates in the DuaLL (Duality in Formal Languages and Logic) ERC project of Mai Gehrke, with Thomas Colcombet, Daniela Petrisan and Jean-Éric Pin; Roberto Di Cosmo, Yann Régis-Gianas, Ralf Treinen and Stefano Zacchiroli participate in the ANR project CoLiS (Correctness of Linux Scripts), with Mihaela Sighireanu.

11.3 Organisation et vie de l’équipe 11.3.1 Pilotage, animation, organisation

ORGANISATION From 2012 to 2015, the PPS lab was led by Thomas Ehrhard (director) and Antonio Bucciarelli (deputy director). Since 2016, Yves Guiraud took responsibility of the PPS team (after a 3-month interim by Thomas Ehrhard). As much as possible, PPS has always tried to take important decisions on a collective consensual basis (PPS laboratory council and general assemblies): choice of invited researchers, CNRS candidates to be supported, ranking of candidates for FSMP postdoctoral research positions, etc. Now, many of these questions are discussed at the level of the IRIF laboratory council and the CS department scientiﬁc council. Some voluntary members are in charge of speciﬁc 11.3 Organisation et vie de l’équipe 189 important tasks; the most important one is the role of PhD referent (Christine Tasson then Alexis Saurin), who informs PhD students at their arrival, follows them during their whole thesis, and tries to detect and solve potential problems as early as possible.

FUNDING The general expenses of PPS are funded by yearly grants received from the CNRS and the University, plus resources coming from projects (mostly ANR); note that, as autonomous structures, the πr2 team and the IRILL have their own funding (respectively INRIA, and INRIA, Univ. Paris 6 and Paris 7). These grants are extremely useful to fund travels and invitations that cannot be funded by projects or are of global interest for PPS (such as the annual meeting, and invitations of speakers to the PPS seminar, who often stay longer in the lab). These grants were also used to buy computers for the new members, and servers and other devices as contributions to the new computer infrastructure. Since 2016, the yearly grants are common to the whole IRIF lab, and are still used in the same spirit.

SCIENTIFIC ANIMATION To work on building the common culture of the PPS group, a seminar is organised on a almost-weekly basis, covering all subjects that are relevant to the foundations of programming languages (current organisers: C. Faggian, J. Krivine, A. Saurin). The PhD students of PPS also actively participate to the IRIF Séminaire des doctorants, where they can expose their work to each other (current PPS organisers: N. Jeannerod, T. Zimmermann). The PPS team organises more specialised and less formal working groups, each with its own frequency, where permanent members, students and external colleagues can speak of their (possibly ongoing) work. The current working groups are Analyse et conception de systèmes (J. Krivine), Catégories supérieures, polygraphes et homotopie (F. Métayer), Sémantique (P.-A. Melliès, M. Pagani), Théorie des types et réalisabilité (H. Herbelin, P.-A. Melliès). Several members of the team also participate to the Programmation working group, at the IRILL (https://www.irif.fr/gt/programmation/), to the Chocola monthly meeting in Lyon (http://chocola.ens-lyon.fr), and to the meetings of the GDR Informatique Mathématique (GT Geocal and GT LAC) and of the GDR Topologie Algébrique.

11.3.2 Parité The PPS team is far from parity: the proportion of women among PPS permanent members is very low (8%, 3 out of 37), even for the poor standards of research in computer science and mathematics in Europe, and in France in particular. This is slightly better among the current PhD students (17%, 4 out of 24), and there seems to be a small increase in the proportion of women among interns and candidates for permanent positions. However, the ﬁgures are too low to know if the situation gets better or if this is just a local ﬂuctuation. In any case, many members of the team feel concerned with this problem: we are interested in understanding the sociological reasons that discourage women from our disciplines, and do our best to encourage all the students that could be interested in our discipline, regardless of their genre or any other non-academic criteria. 190 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes Annexe Sélection des produits et des activités de recherche

11.4 Produits de la recherche 11.4.1 Journaux / revues 11.4.1.1 Articles scientiﬁques (environ 22% du total)

[A1] Samy ABBES. “A Cut-Invariant Law of Large Numbers for Random Heaps”. In : Journal of Theoretical Probability (mai 2016) (cf. p. 187). [A2] Samy ABBES, Sébastien GOUËZEL, Vincent JUGÉ, Jean MAIRESSE. “Uniform measures on braid monoids and dual braid monoids”. In : Journal of Algebra 473 (mar. 2017), p. 627–666 (cf. p. 187). [A3] Beniamino ACCATTOLI, Delia KESNER. “Preservation of Strong Normalisation modulo permutations for the structural lambda-calculus”. In : Logical Methods in Computer Science 8.1 (mar. 2012). Sous la dir. d’Henk BARENDREGT (cf. p. 185). [A4] Clément AUBERT, Thomas SEILLER. “Logarithmic space and permutations”. In : Inf. Comput. 248 (2016), p. 2–21 (cf. p. 186). [A5] Véronique BENZAKEN, Giuseppe CASTAGNA, Dario COLAZZO, Kim NGUYEN. “Optimizing XML querying using type-based document projection”. In : ACM Trans. Database Syst. 38.1 (2013), p. 4 (cf. p. 186). [A6] Clemens BERGER, Paul-André MELLIÈS, Mark WEBER. “Monads with arities and their associated theories”. In : Journal of Pure and Applied Algebra 216.8 (2012), p. 2029–2048 (cf. p. 186). [A7] Richard BLUTE, Thomas EHRHARD, Christine TASSON. “A convenient differential category.” English. In : Cah. Topol. Géom. Différ. Catég. 53.3 (2012), p. 211–232 (cf. p. 186). [A8] Roberto Di COSMO, Jacopo MAURO, Stefano ZACCHIROLI, Gianluigi ZAVATTARO. “Aeolus: A component model for the cloud”. In : Inf. Comput. 239 (2014), p. 100–121 (cf. p. 187). [A9] Pierre-Louis CURIEN, Samuel MIMRAM. “Coherent presentations of monoidal categories”. In : Logical Merthods in Computer Science (2016). accepted (cf. p. 186). [A10] Pierre-Louis CURIEN, Jovana OBRADOVIC. “On the various deﬁnitions of cyclic operads”. In : Higher Structures (2016). accepted (cf. p. 186). [A11] Philippe GAUCHER. “Left determined model categories”. In : New York J. Math. 21 (2015), p. 1093–1115 (cf. p. 186). [A12] Philippe GAUCHER. “The geometry of cubical and regular transition systems”. In : Cah. Topol. Géom. Différ. Catég. 56.4 (2015), p. 242–300 (cf. p. 187). [A13] Stéphane GAUSSENT, Yves GUIRAUD, Philippe MALBOS. “Coherent presentations of Artin monoids”. In : Compositio Mathematica 151.05 (déc. 2014), p. 957–998 (cf. p. 186). [A14] Yves GUIRAUD, Philippe MALBOS. “Higher-dimensional normalisation strategies for acyclicity”. In : Advances in Mathematics 231.3-4 (oct. 2012), p. 2294–2351 (cf. p. 186). [A15] Hugo HERBELIN. “A dependently-typed construction of semi-simplicial types”. In : Mathemati- cal Structures in Computer Science 25.5 (2015), p. 1116–1131 (cf. p. 187). [A16] Jean-Louis KRIVINE. “Realizability algebras III: some examples”. In : Mathematical Structures in Computer Science (mai 2016), p. 1–32 (cf. p. 186). 11.4 Produits de la recherche 191

[A17] Paul-André MELLIÈS. “A micrological study of negation”. In : Annals of Pure and Applied Logic 168.2 (2017). Eighth Games for Logic and Programming Languages Workshop (GaLoP), p. 321–372 (cf. p. 186). [A18] Vincent PADOVANI. “Ticket Entailment is decidable”. In : Mathematical Structures in Computer Science 23.3 (2013), p. 568–607 (cf. p. 186). [A19] Paul RUET. “Negative local feedbacks in Boolean networks”. In : Discrete Applied Mathematics 221 (avr. 2017), p. 1–17 (cf. p. 187). [A20] Benoît VALIRON. “Quantum Computation: From a Programmer’s Perspective”. In : New Gener- ation Comput. 31.1 (2013), p. 1–26 (cf. p. 187). [A21] Hagen VÖLZER, Daniele VARACCA. “Deﬁning Fairness in Reactive and Concurrent Systems”. In : J. ACM 59.3 (2012), 13:1–13:37 (cf. p. 187). [A22] Jérôme VOUILLON, Vincent BALAT. “From bytecode to JavaScript: the Js_of_ocaml compiler”. In : Softw., Pract. Exper. 44.8 (2014), p. 951–972 (cf. p. 187).

11.4.1.2 Articles de synthèse / revues bibliographiques — Sans objet —

11.4.1.3 Autres articles (articles publiés dans des revues professionnelles ou techniques, etc.) — Sans objet —

11.4.2 Ouvrages 11.4.2.1 Monographies et ouvrages scientiﬁques, éditions critiques, traductions

[B1] THE UNIVALENT FOUNDATIONS PROGRAM. Homotopy Type Theory: Univalent Foundations for Mathematics. Institute for Advanced Study, 2013 (cf. p. 187).

11.4.2.2 Direction / édition scientiﬁque — Sans objet —

11.4.2.3 Chapitres d’ouvrage — Sans objet —

11.4.2.4 Thèses et HDR

THÈSES DE DOCTORAT

1. Shahin AMINI, Logique classique et calcul : réalisabilité et sémantique dénotationnelle, 27 nov. 2015. Encadrement : T. Ehrhard, J.-L. Krivine. Financement : ED. Situation actuelle : Soft. Eng. Carbon IT. 2. Thibaut BALABONSKI, La plein paresse, une certain optimalité : partage de sous-termes et stratégies de réduction en réécriture d’ordre supérieur, 16 nov. 2012. Encadrement : D. Kesner. Financement : ENS Cachan. Situation actuelle : MCF Univ. Paris 11. 3. Pierre BOUTILLIER, De nouveaux outils pour calculer avec les inductifs en Coq, 18 fév. 2014. Encadrement : H. Herbelin. Financement : ED. Situation actuelle : Postdoc Harvard Medical School. 4. Flavien BREUVART, Dissecting Denotational Semantics : from the well-established H* to the more recent quantitative coeffects, 23 oct. 2015. Encadrement : A. Bucciarelli, M. Pagani. Financement : ENS Cachan. Situation actuelle : MCF Univ. Paris 13. 5. Cyrille CHENAVIER, Le treillis des opérateurs de réduction : applications aux bases de Gröbner non commutatives et en algèbre homologique, 9 déc. 2016. Encadrement : Y. Guiraud, P. Malbos. 192 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes Financement : IDEX SPC Focal + ATER. Situation actuelle : ATER Univ. Paris 7. 6. Ioana CRISTESCU, Sémantique operationelle et dénotationelle du π-calcul réversible, 20 nov. 2015. Encadrement : J. Krivine, D. Varacca. Financement : ANR REVER. Situation actuelle : Postdoc Harvard Medical School. 7. Mehdi DOGGUY, Déterminisme et confluence dans des systèmes concurrents et synchrones, 27 jan. 2012. Encadrement : R. Amadio. Financement : ENS Cachan. Situation actuelle : HPC Tech. Manager EDF. 8. Giordano FAVRO, Algebraic Structures for the Lambda-Calculus and the Propositional Logic, 5 fév. 2016, Univ. Ca’Foscari Venezia. Encadrement : A. Bucciarelli, A. Salibra. Financement : ED. Situation actuelle : Professeur (secondaire). 9. Jonas FREY, A fibrational study of realizability toposes, 20 juin 2013. Encadrement : P.-A. Melliès. Financement : ED. Situation actuelle : Postdoc CMU Pittsburgh. 10. Stéphane GLONDU, Vers une certification de l’extraction de Coq, 1er juin 2012. Encadrement : P. Letouzey. Financement : ENS Cachan + ATER. Situation actuelle : IR INRIA Nancy. 11. Lourdes del Carmen GONZALEZ HUESCA, Incrementality and effect simulation in the Simply Typed Lambda Calculus, 27 nov. 2015. Encadrement : H. Herbelin, Y. Régis-Gianas. Financement : INRIA. Situation actuelle : Postdoc Univ. Nac. Aut. México. 12. Alexis GOYET, Le lambda lambda-bar calcul, un calcul dual pour les stratégies non contraintes’, 11 déc. 2013. Encadrement : P.-L. Curien. Financement : ED + M. Situation actuelle : Professeur (secondaire). 13. Charles GRELLOIS, Semantics of linear logic and higher-order model-checking, 8 avr. 2016. Encadrement : P.-A. Melliès, O. Serre. Financement : ENS Cachan. Situation actuelle : Postdoc Univ. Bologne. 14. Giulio GUERRIERI, Differential nets, experiments and reduction, 20 juin 2013. Encadrement : T. Ehrhard, L. Tortora de Falco. Financement : Univ. Roma 3. Situation actuelle : Postdoc Univ. Aix-Marseille. 15. Gabriel KERNEIS, Continuation-Passing C : transformations de programmes pour compiler la concurrence dans un langage impératif, 9 nov. 2012. Encadrement : J. Chroboczek.. Financement : ENS Cachan. Situation actuelle : Soft. eng. Google. 16. Carlos LOMBARDI, Espaces de réductions dans les systèmes de réécriture non-séquentiels et les systèmes de réécriture infinitaires, 7 nov. 2014, Univ. Nac. Quilmes. Encadrement : D. Kesner, E. Bonelli, A. Rios. Financement : Univ. Nac. Quilmes. Situation actuelle : MCF Univ. Nac. Quilmes. 17. Antoine MADET, Complexité implicite de lambda-calculs concurrents, 6 déc. 2012. Encadrement : R. Amadio, P. Baillot. Financement : ED. Situation actuelle : Musicien (saxophoniste). 18. Guillaume MUNCH-MACCAGNONI, Syntaxe et modèles d’une composition non-associative des programmes et des preuves, 10 déc. 2013. Encadrement : P.-L. Curien, T. Ehrhard. Financement : ENS Cachan. Situation actuelle : CR INRIA Nantes. 19. Ludovic PATEY, Les mathématiques à rebours de théorèmes de type Ramsey, 26 fév. 2016. En- cadrement : H. Herbelin, L. Bienvenu. Financement : ENS Ulm. Situation actuelle : Postdoc UC Berkeley. 20. Pierre-Marie PÉDROT, Une Dialectica matérialiste, 17 sept. 2015. Encadrement : H. Herbelin, A. Saurin. Financement : ENS Lyon. Situation actuelle : Postdoc Univ. Ljubljana. 21. Matthias PUECH, Certificates for incremental type checking, 8 avr. 2013, Univ. Bologna. En- cadrement : H. Herbelin, A. Asperti. Financement : Univ. Bologna. Situation actuelle : MCF CNAM. 22. Marco SOLIERI, Sharing, Superposition and Expansion : Geometrical Studies on the Semantics and Implementation of λ-calculi and Proof-nets, 30 nov. 2016, Univ. Paris 13. Encadrement : S. Guerrini, S. Martini, M. Pagani. Financement : ED. Situation actuelle : Research Associate Univ. 11.4 Produits de la recherche 193 Bath. 23. Zhiwu XU, Polymorphisme paramétrique pour le traitement de documents XML, 30 mai 2013. Encadrement : G. Castagna. Financement : Univ. Beijing. Situation actuelle : Lecturer Univ. Shenzen. 24. Stéphane ZIMMERMANN, Vers une ludique différentielle, 10 déc. 2013. Encadrement : T. Ehrhard, P.-L. Curien. Financement : ED + ATER. Situation actuelle : Soft. Eng. TrustInSoft. 25. Jakub ZWOLAKOWSKI, A formal approach to distributed application synthesis and deployment automation, 23 avr. 2015. Encadrement : R. Di Cosmo, S. Zacchiroli. Financement : ANR Aeolus. Situation actuelle : Soft. Eng. TrustInSoft.

HABILITATIONS À DIRIGER DES RECHERCHES

1. Samy ABBES, Asynchronous probabilistic models, 10 juil. 2014. Situation actuelle : MCF Univ. Paris 7. 2. Daniele VARACCA, Contributions à la sémantique de la concurrence, 5 déc. 2012. Situation actuelle : PR Univ. Paris Est.

11.4.3 Colloques / congrès, séminaires de recherche 11.4.3.1 Éditions d’actes de colloques / congrès

[E1] Giuseppe CASTAGNA, éd. ECOOP 2013 - Object-Oriented Programming - 27th European Conference, Montpellier, France, July 1-5, 2013. Proceedings. Springer, 2013. [E2] Giuseppe CASTAGNA, Andrew D. GORDON, éds. Proceedings of the 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2017, Paris, France, January 18-20, 2017. ACM, 2017. [E3] Hugo HERBELIN, Pierre LETOUZEY, Matthieu SOZEAU, éds. 20th International Conference on Types for Proofs and Programs, TYPES 2014, May 12-15, 2014, Paris, France. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015. [E4] Delia KESNER, Brigitte PIENTKA, éds. 1st International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction, FSCD 2016, June 22-26, 2016, Porto, Portugal. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016. [E5] Delia KESNER, Petrucio VIANA, éds. Proceedings Seventh Workshop on Logical and Semantic Frameworks, with Applications, LSFA 2012, Rio de Janeiro, Brazil, September 29-30, 2012. T. 113. EPTCS. 2012. [E6] Jean KRIVINE, Jean-Bernard STEFANI, éds. Reversible Computation - 7th International Confer- ence, RC 2015, Grenoble, France, July 16-17, 2015, Proceedings. Springer, 2015. [E7] Christine TASSON, David BAELDE, éds. 25. Journées francophones des langages applicatifs, Fréjus, France, January 8-11, 2014. 2014.

11.4.3.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès (environ 29% du total)

[C1] Beniamino ACCATTOLI, Eduardo BONELLI, Delia KESNER, Carlos LOMBARDI. “A nonstandard standardization theorem”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 659–670 (cf. p. 185). [C2] Clément AUBERT, Marc BAGNOL, Thomas SEILLER. “Unary Resolution: Characterizing Ptime”. In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 19th International Conference, FOSSACS 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 373–389 (cf. p. 186). 194 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes

[C3] Nicholas AYACHE, Roberto M. AMADIO, Yann RÉGIS-GIANAS. “Certifying and Reasoning on Cost Annotations in C Programs”. In : Formal Methods for Industrial Critical Systems - 17th International Workshop, FMICS 2012, Paris, France, August 27-28, 2012. Proceedings. T. 7437. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 32–46 (cf. p. 186). [C4] Marc BAGNOL, Amina DOUMANE, Alexis SAURIN. “On the Dependencies of Logical Rules”. In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 18th International Conference, FoSSaCS 2015, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2015, London, UK, April 11-18, 2015. Proceedings. T. 9034. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 436–450 (cf. p. 186). [C5] Andrej BAUER, Jason GROSS, Peter LeFanu LUMSDAINE, Michael SHULMAN, Matthieu SOZEAU, Bas SPITTERS. “The HoTT library: a formalization of homotopy type theory in Coq”. In : Proceedings of the 6th ACM SIGPLAN Conference on Certiﬁed Programs and Proofs, CPP 2017, Paris, France, January 16-17, 2017. Sous la dir. d’Yves BERTOT et Viktor VAFEIADIS. ACM, 2017, p. 164–172 (cf. p. 187). [C6] Véronique BENZAKEN, Giuseppe CASTAGNA, Kim NGUYEN, Jérôme SIMÉON. “Static and dynamic semantics of NoSQL languages”. In : The 40th Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’13, Rome, Italy - January 23 - 25, 2013. ACM, 2013, p. 101–114 (cf. p. 186). [C7] Matthieu BOUTIER, Juliusz CHROBOCZEK. “Source-speciﬁc routing”. In : Proceedings of the 14th IFIP Networking Conference, Networking 2015, Toulouse, France, 20-22 May, 2015. IEEE, 2015, p. 1–9 (cf. p. 187). [C8] Pierre BOUTILLIER, Thomas EHRHARD, Jean KRIVINE. “Incremental Update for Graph Rewriting”. In : Proceedings of the 26th European Symposium on Programming (ESOP). LNCS. To appear. 2017 (cf. p. 187). [C9] Flavien BREUVART. “On the characterization of models of H”. In : Joint Meeting of the Twenty- Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 24:1–24:10 (cf. p. 186). [C10] Antonio BUCCIARELLI, Delia KESNER, Simona Ronchi Della ROCCA. “The Inhabitation Prob- lem for Non-idempotent Intersection Types”. In : Theoretical Computer Science - 8th IFIP TC 1/WG 2.2 International Conference, TCS 2014, Rome, Italy, September 1-3, 2014. Proceedings. T. 8705. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 341–354 (cf. p. 186). [C11] Giuseppe CASTAGNA, Kim NGUYEN, Zhiwu XU, Pietro ABATE. “Polymorphic Functions with Set-Theoretic Types: Part 2: Local Type Inference and Type Reconstruction”. In : Proceedings of the 42nd Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2015, Mumbai, India, January 15-17, 2015. ACM, 2015, p. 289–302 (cf. p. 186). [C12] Giuseppe CASTAGNA, Kim NGUYEN, Zhiwu XU, Hyeonseung IM, Sergueï LENGLET, Luca PADOVANI. “Polymorphic functions with set-theoretic types: part 1: syntax, semantics, and evaluation”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 5–18 (cf. p. 186). [C13] Michel CATAN, Roberto Di COSMO, Antoine EICHE, Tudor A. LASCU, Michael LIEN- HARDT, Jacopo MAURO, Ralf TREINEN, Stefano ZACCHIROLI, Gianluigi ZAVATTARO, Jakub ZWOLAKOWSKI. “Aeolus: Mastering the Complexity of Cloud Application Deployment”. In : Service-Oriented and Cloud Computing - Second European Conference, ESOCC 2013, Málaga, Spain, September 11-13, 2013. Proceedings. T. 8135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 1–3 (cf. p. 187). 11.4 Produits de la recherche 195

[C14] Roberto Di COSMO, Michael LIENHARDT, Ralf TREINEN, Stefano ZACCHIROLI, Jakub ZWOLAKOWSKI, Antoine EICHE, Alexis AGAHI. “Automated synthesis and deployment of cloud applications”. In : ACM/IEEE International Conference on Automated Software Engineering, ASE ’14, Vasteras, Sweden - September 15 - 19, 2014. ACM, 2014, p. 211–222 (cf. p. 187). [C15] Roberto Di COSMO, Jacopo MAURO, Stefano ZACCHIROLI, Gianluigi ZAVATTARO. “Compo- nent Reconfiguration in the Presence of Conflicts”. In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part II. T. 7966. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 187–198 (cf. p. 187). [C16] Ioana CRISTESCU, Jean KRIVINE, Daniele VARACCA. “A Compositional Semantics for the Reversible π-Calculus”. In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2013, New Orleans, LA, USA, June 25-28, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 388–397 (cf. p. 187). [C17] Raphaelle CRUBILLÉ, Thomas EHRHARD, Michele PAGANI, Christine TASSON. “The Free Ex- ponential Modality of Probabilistic Coherence Spaces”. In : Proceedings of the 20th International Conference on Foundations of Software Science and Computation Structures, FOSSACS 2017. Sous la dir. de J. ESPERANZA et A. MURAWSKI. ARCoSS, 2017 (cf. p. 186). [C18] Raphaëlle CRUBILLÉ, Ugo Dal LAGO. “Metric Reasoning about λ-Terms: The Affine Case”. In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015. IEEE Computer Society, 2015, p. 633–644 (cf. p. 186). [C19] Pierre-Louis CURIEN, Marcelo P. FIORE, Guillaume MUNCH-MACCAGNONI. “A theory of effects and resources: adjunction models and polarised calculi”. In : Proceedings of the 43rd Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2016, St. Petersburg, FL, USA, January 20 - 22, 2016. ACM, 2016, p. 44–56 (cf. p. 186). [C20] Amina DOUMANE. “Constructive completeness for the linear-time mu-calculus”. In : 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2017, Reykjavik, Iceland, June 20-23, 2017. 2017 (cf. p. 186). [C21] Amina DOUMANE, David BAELDE, Lucca HIRSCHI, Alexis SAURIN. “Towards Completeness via Proof Search in the Linear Time µ-calculus: The case of Büchi inclusions”. In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS ’16, New York, NY, USA, July 5-8, 2016. ACM, 2016, p. 377–386 (cf. p. 186). [C22] Thomas EHRHARD. “Call-By-Push-Value from a Linear Logic Point of View”. In : Programming Languages and Systems - 25th European Symposium on Programming, ESOP 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9632. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 202–228 (cf. p. 186). [C23] Thomas EHRHARD, Christine TASSON, Michele PAGANI. “Probabilistic coherence spaces are fully abstract for probabilistic PCF”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 309–320 (cf. p. 186). [C24] Alexis GOYET. “The Lambda Lambda-Bar calculus: a dual calculus for unconstrained strategies”. In : The 40th Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’13, Rome, Italy - January 23 - 25, 2013. ACM, 2013, p. 155–166 (cf. p. 186). 196 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes

[C25] Tom GUNDERSEN, Willem HEIJLTJES, Michel PARIGOT. “Atomic Lambda Calculus: A Typed Lambda-Calculus with Explicit Sharing”. In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2013, New Orleans, LA, USA, June 25-28, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 311–320 (cf. p. 186). [C26] Hugo HERBELIN. “A Constructive Proof of Dependent Choice, Compatible with Classical Logic”. In : Proceedings of the 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2012, Dubrovnik, Croatia, June 25-28, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 365–374 (cf. p. 186). [C27] Gérard HUET, Hugo HERBELIN. “30 years of research and development around Coq”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 249–250 (cf. p. 187). [C28] Guilhem JABER, Gabriel LEWERTOWSKI, Pierre-Marie PÉDROT, Matthieu SOZEAU, Nicolas TABAREAU. “The Definitional Side of the Forcing”. In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS ’16, New York, NY, USA, July 5-8, 2016. ACM, 2016, p. 367–376 (cf. p. 186). [C29] Guilhem JABER, Nicolas TABAREAU, Matthieu SOZEAU. “Extending Type Theory with Forc- ing”. In : Proceedings of the 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2012, Dubrovnik, Croatia, June 25-28, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 395–404 (cf. p. 186). [C30] Delia KESNER. “Reasoning About Call-by-need by Means of Types”. In : Foundations of Soft- ware Science and Computation Structures - 19th International Conference, FOSSACS 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 424–441 (cf. p. 186). [C31] Jean-Louis KRIVINE. “Bar Recursion in Classical Realisability: Dependent Choice and Con- tinuum Hypothesis”. In : 25th EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, CSL 2016, August 29 - September 1, 2016, Marseille, France. T. 62. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 25:1–25:11 (cf. p. 186). [C32] Ugo Dal LAGO, Claudia FAGGIAN, Benoît VALIRON, Akira YOSHIMIZU. “Parallelism and Synchronization in an Infinitary Context”. In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015. IEEE Computer Society, 2015, p. 559–572 (cf. p. 187). [C33] Ugo Dal LAGO, Claudia FAGGIAN, Benoît VALIRON, Akira YOSHIMIZU. “The geometry of parallelism: classical, probabilistic, and quantum effects”. In : Proceedings of the 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2017, Paris, France, January 18-20, 2017. 2017, p. 833–845 (cf. p. 187). [C34] Kenji MAILLARD, Paul-André MELLIÈS. “A Fibrational Account of Local States”. In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015. IEEE Computer Society, 2015, p. 402–413 (cf. p. 186). [C35] Paul-André MELLIÈS. “Higher-order parity automata”. In : 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2017, Reykjavik, Iceland, June 20-23, 2017. 2017 (cf. p. 186). [C36] Paul-André MELLIÈS, Noam ZEILBERGER. “Functors are Type Refinement Systems”. In : Pro- ceedings of the 42nd Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2015, Mumbai, India, January 15-17, 2015. ACM, 2015, p. 3–16 (cf. p. 186). 11.4 Produits de la recherche 197

[C37] Hammurabi MENDES, Christine TASSON, Maurice HERLIHY. “Distributed computability in Byzantine asynchronous systems”. In : Symposium on Theory of Computing, STOC 2014, New York, NY, USA, May 31 - June 03, 2014. ACM, 2014, p. 704–713 (cf. p. 187).

[C38] Michele PAGANI, Peter SELINGER, Benoît VALIRON. “Applying quantitative semantics to higher-order quantum computing”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 647–658 (cf. p. 187).

[C39] Michele PAGANI, Christine TASSON, Lionel VAUX. “Strong Normalizability as a Finiteness Structure via the Taylor Expansion of λ-terms”. In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 19th International Conference, FOSSACS 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 408–423 (cf. p. 186).

[C40] Pierre-Marie PÉDROT. “A functional functional interpretation”. In : Joint Meeting of the Twenty- Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 77:1–77:10 (cf. p. 186).

[C41] Pierre-Marie PÉDROT, Alexis SAURIN. “Classical By-Need”. In : Programming Languages and Systems - 25th European Symposium on Programming, ESOP 2016, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9632. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 616–643 (cf. p. 186).

[C42] Antonino SALIBRA, Giulio MANZONETTO, Giordano FAVRO. “Factor Varieties and Symbolic Computation”. In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS ’16, New York, NY, USA, July 5-8, 2016. ACM, 2016, p. 739–748 (cf. p. 186).

[C43] Thomas SEILLER. “Interaction Graphs: Full Linear Logic”. In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS ’16, New York, NY, USA, July 5-8, 2016. ACM, 2016, p. 427–436 (cf. p. 186).

[C44] Pierre VIAL. “Inﬁnitary Intersection Types as Sequences: a New Answer to Klop’s Problem”. In : 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2017, Reykjavik, Iceland, June 20-23, 2017. 2017 (cf. p. 186).

[C45] Jérôme VOUILLON, Roberto Di COSMO. “Broken sets in software repository evolution”. In : 35th International Conference on Software Engineering, ICSE ’13, San Francisco, CA, USA, May 18-26, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 412–421 (cf. p. 187).

[C46] Beta ZILIANI, Matthieu SOZEAU. “A uniﬁcation algorithm for Coq featuring universe polymorphism and overloading”. In : Proceedings of the 20th ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming, ICFP 2015, Vancouver, BC, Canada, September 1-3, 2015. ACM, 2015, p. 179–191 (cf. p. 187).

11.4.3.3 Autres produits présentés dans des colloques / congrès et des séminaires de recherche — Sans objet —

11.4.4 Développements instrumentaux et méthodologiques 11.4.4.1 Prototypes et démonstrateurs — Sans objet — 198 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes 11.4.4.2 Plateformes et observatoires — Sans objet —

11.4.4.3 Autres — Sans objet —

11.4.5 Produits et outils informatiques 11.4.5.1 Logiciels 1. Analyseur syntaxique de scripts POSIX (pour le projet CoLiS), par Yann Régis-Gianas 2. Babel, protocole de routage pour les réseaux maillés dans les réseaux à commutation de paquets, par Juliusz Chroboczek 3. Catex, extension de Latex pour la spécification algébrique de diagrammes de cordes, par Yves Guiraud 4. CDuce, langage de programmation pour la transformation de documents XML, inclus dans les distributions Linux les plus répandues 5. Compilateur C (pour le projet Européen CerCo), permettant des annotations avec le coût maximal d’exécution, par Roberto Amadio, Nicolas Ayache, François Bobot et Yann Régis-Gianas 6. Compilateur CoreML, permettant de certifier en Coq le temps d’exécution maximal des programmes fonctionnels, par Yann Régis-Gianas 7. Coq, assistant de preuve, par (principalement) Hugo Herbelin, Pierre Letouzey, Yann Régis-Gianas et Matthieu Sozeau 8. Cox, bibliothèque python pour le calcul d’invariants homotopiques des monoïdes d’Artin, par Yves Guiraud 9. Extension d’OCaml avec des copatterns, par Paul Laforgue et Yann Régis-Gianas 10. Hacking Dojo, plateforme web pour noter automatiquement les exercices de programmation, Yann Régis-Gianas 11. Menhir, un générateur de parser LR pour OCaml, par François Pottier et Yann Régis-Gianas 12. MetaCoq, extension de Coq pour utiliser Coq comme son propre méta-langage, par Yann Régis- Gianas et Beta Ziliani 13. Ocsigen, ensemble de bibliothèques pour la programmation de sites web et d’applications web en OCaml, par Vincent Balat et Jérôme Vouillon 14. Rewr, prototype de système de calcul formel fondé sur les catégories supérieures, par Yves Guiraud et Samuel Mimram 15. shncpd, réimplémentation indépendante du protocole HNCP de configuration distribuée de routeurs, par Juliusz Chroboczek 16. Tamasheq, un interpréteur OCaml permettant de créer des plugins visuels, de débugage interactif et de logging, par Grégoire Duchêne et Yann Régis-Gianas

11.4.5.2 Bases de données / cohortes — Sans objet —

11.4.5.3 Corpus — Sans objet —

11.4.5.4 Outils présentés dans le cadre de compétitions de solveurs — Sans objet —

11.4.5.5 Outils d’aide à la décision — Sans objet — 11.4 Produits de la recherche 199 11.4.5.6 Autres — Sans objet —

11.4.6 Brevets, licences et déclarations d’invention — Sans objet —

11.4.7 Rapports d’expertises techniques, produits des instances de normalisation

[T1] Juliusz CHROBOCZEK. The Babel Routing Protocol. RFC 6126. Avr. 2011 (cf. p. 187). [T2] Juliusz CHROBOCZEK. Extension Mechanism for the Babel Routing Protocol. RFC 7557. Mai 2015 (cf. p. 187).

11.4.8 Produits des activités didactiques 11.4.8.1 Ouvrages — Sans objet —

11.4.8.2 E-learning, moocs, cours multimedia, etc. Roberto Di Cosmo, Yann Régis-Gianas, Ralf Treinen — MOOC sur le langage de programmation OCaml. Deux éditions en 2015 et 2016. https://www.fun-mooc.fr/courses/parisdiderot/56002S02/session02/about

11.4.8.3 Enseignement au niveau Master La plupart des enseignements de niveau Master sont donnés dans les Master 2 MPRI (Master Parisien de Recherche en Informatique) et LMFI (Logique Mathématique et Fondements de l’Informatique). Roberto Amadio — Directeur du M2 MRPI, 2012-2016 — Concurrence, M2 MPRI, 2012-2015 — Cryptographie, M2 IAP, 2012-2016 — Algorithmique et projet de programmation, M1 Maths, 2013-2016 — Sémantique des langages de programmation, M1 MPRI, 2015-2016 Giuseppe Castagna — Langages de programmation, M2 MPRI, 2004-2014 Pierre-Louis Curien — Modèles des langages de programmation : domaines, catégories, jeux, M2 MPRI, depuis 2013 Roberto Di Cosmo — Logique lineaire et paradigmes logiques du calcul, M2 MPRI, depuis 2012 Thomas Ehrhard — Modèles des langages de programmation : domaines, catégories, jeux, M2 MPRI, depuis 2011 — Lambda-calcul et preuves, M2 LMFI, 2012-2013 — Contenu calculatoire des preuves de la logique classique, M2 LMFI, 2014-2015 Claudia Faggian — Modèles des langages de programmation : domaines, catégories, jeux, M2 MPRI, 2012 — Théorie de la démonstration, M2 LMFI, 2012-2014 Yves Guiraud — Réécriture dans les monoïdes d’Artin-Tits, M2 Mathématiques avancées, Univ. Lyon 1 et ENS Lyon, 2017 Hugo Herbelin — Contenu calculatoire des preuves de la logique classique, M2 LMFI, 2014-2016 Thierry Joly — Introduction à la théorie de la démonstration, M2 LMFI, 2013 — Calculabilité, complexité et théorie de la démonstration, M2 LMFI, 2015 Delia Kesner — Sémantique des langages de programmation, M1 MPRI, 2012-2015 — Logique lineaire et paradigmes logiques du calcul, M2 MPRI, depuis 2012 Pierre Letouzey — Initiation à la preuve formelle assistée par ordinateur, M2 LMFI, 2015-2017 — Modèles de la programmation, M2 LMFI, 2016-2017 200 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes Paul-André Melliès — Modèles des langages de programmation : domaines, catégories, jeux, M2 MPRI, depuis 2011 Michele Pagani — Preuves et Programmes, M2 LMFI, 2017 Yann Régis-Gianas — Functional Programming and Type systems, M2 MPRI, depuis 2012 Paul Rozière — Logique du second ordre et Forcing, M2 LMFI, 2012 — Calculabilité et incomplétude, M2 LMFI, 2012-2013 — Cryptographie symétrique, M2 MIC (Mathématiques, Informatique et Cryptologie), Univ. Paris 7, 2012-2017 — Calculabilité, complexité et théorie de la démonstration, M2 LMFI, 2014 — Introduction à la complexité, M2 LMFI, 2016-2017 Paul Ruet — Computational Methods for Systems and Synthetic Biology, M2 MPRI, 2016-2017 Alexis Saurin — Lambda-calcul et preuves, M2 LMFI, 2012-2014 — Outils classiques pour la correspondance preuves-programmes, M2 LMFI, 2015-2016 — Théorie de la démonstration, M2 LMFI, 2016 Matthieu Sozeau — Proof assistants, 12h par an, M2 MPRI, depuis 2012 — Méthodes de vériﬁcation formelle, 24h, M2 IAP, 2015 Christine Tasson — Preuves de Programmes, M2 IAP, 2012-2014 — Lambda-calcul et preuves, M2 LMFI, 2014 — Outils classiques pour la correspondance preuves-programmes, M2 LMFI, 2015-2016 Ralf Treinen — Responsable pédagogique du parcours Langages et Programmation, M2 IAP, 2012-2017 — Démonstration Automatique, M2 MPRI, 2012-2015 — Programmation Logique et par Contraintes Avancée, M2 IAP, 2012-2017 — Programmation Fonctionnelle Avancée, M1 Informatique, 2014-2017 Daniele Varacca — Concurrence, M2 MPRI, 2012-2014

11.4.8.4 Ecoles thématiques Giuseppe Castagna — Advanced topics in programming languages, 22nd Bertinoro International Spring School, Italie, 2016 Roberto Di Cosmo, Ralf Treinen, Stefano Zacchiroli — Cours Formal Aspects of Free Software Compo- nents, HATS International School on Formal Models for Components and Objects, 24-25 sept. 2012, Bertinoro, Italie Claudia Faggian, Alexis Saurin — Organisation de l’International Summer School on Linear Logic and Geometry of Interaction, 27-31 août 2013, durant l’International Conference on Computer Science Logic (CSL 2013), Turin, Italie Yann Régis-Gianas — Organisation de l’École de Printemps d’Informatique Théorique (EPIT 2015)

11.4.9 Produits destinés au grand public 11.4.9.1 Émissions radio, TV, presse écrite Roberto Di Cosmo — Organiser le partage pour préserver les données, Pour la Science 433, nov. 2013 — Il faut enseigner le logiciel libre en France, avec Patrice Bertrand et Stefane Fermigier, Le Monde, oct. 2012 Paul Rozière — Kurt Gödel, le fossoyeur du rêve de Hilbert, Pour la Science, Dossier 74, Les grands problèmes mathématiques, jan. 2012

11.4.9.2 Produits de vulgarisation : articles, interviews, éditions, vidéos, etc. Pierre-Louis Curien — Formalisation mathématique, certiﬁcation logicielle, même combat!, Gazette des Mathématiciens, oct. 2014 Roberto Di Cosmo — Reprenons le contrôle de nos données, Journal du CNRS, avr. 2015 Yann Régis-Gianas — Reportage vidéo sur la programmation sur le site Square de l’Info 11.4 Produits de la recherche 201 — Participation aux Treize minutes de Paris Diderot avec le robot Nao

11.4.9.3 Produits de médiation scientifique Pierre-Louis Curien — La traque des bugs en informatique, exposé au Café des Sciences, Consulat de France et Alliance Française, Wuhan, mai 2015 Roberto Di Cosmo — Why and how Software Heritage is building the universal software archive, exposé, O’Reilly Open Source Convention (OSCON), Londres, oct. 2016 — Software Heritage, exposé au Congreso del Futuro, Santiago de Chile, jan. 2017 Yann Régis-Gianas — Organisation de la Robocup (concours de programmation robotique entre étu- diants de trois universités franciliennes : Paris 5, Paris 7, Paris 13), 2012 — Organisation de la Fête de la Science pour l’UFR d’Informatique, 2012-2016 — Organisation de la Journée Francilienne de Programmation (concours de programmation entre étudiants de trois universités franciliennes : Paris 6, Paris 7, Paris 11), 2012-2016 — Exposé sur les opérateurs de contrôle dans l’histoire de la programmation, séminaire Code Sources, mars 2016 — Exposé sur le style d’écriture en programmation, trimestre thématique Current issues in the philosophy of practice of mathematics and informatics, Toulouse, avr. 2016 — Participation au salon Culture et Jeux Mathématiques de Saint-Sulpice — Plusieurs conférences sur l’informatique dans des écoles élémentaires, collèges et lycées franciliens Paul Rozière — Conférence Vérité et démontrabilité, classe préparatoire, Rouen, 2015 Matthieu Sozeau — Exposé Un panorama de la théorie des types homotopique, séminaire didactique La demi-heure de science de l’INRIA Paris, juin 2016 Christine Tasson — Tutoriel sur les liens entre sémantique et syntaxe quantitatives, session thématique Logique et Interactions, Marseille, fév. 2012 — Tutoriel sur les sémantiques dénotationnelles et quantitatives, rencontre LOGOI, août 2013 Ralf Treinen — Exposé News from EDOS : finding outdated packages, Debconf 2012, Managua, Nica- ragua, juil. 2012 — Exposé Towards better tools for the analysis and quality assurance of FOSS distributions, Cr@ns, Cachan, mars 2015 — Exposé Towards the formal verification of maintainer scripts, Debconf 2016, Le Cap, Afrique du Sud, juil. 2016

11.4.9.4 Débats science et société Yann Régis-Gianas — Participation à un débat sur l’élégance des algorithmes avec Cédric Villani, EPITA, sept. 2016

11.4.10 Autres produits propres à une discipline 11.4.10.1 Créations artistiques théorisées — Sans objet —

11.4.10.2 Mises en scènes — Sans objet —

11.4.10.3 Films — Sans objet —

11.4.10.4 Autres — Sans objet — 202 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 11.5.1 Activités éditoriales 11.5.1.1 Participation à des comités éditoriaux (revues, collections)

COMITÉSÉDITORIAUX Pierre-Louis Curien — Éditeur en chef de Mathematical Structures in Computer Science (MSCS) Thomas Ehrhard — Éditeur de Mathematical Structures in Computer Science (MSCS)

NUMÉROSSPÉCIAUX Thomas Ehrhard — Numéro spécial de Logical Methods in Computer Science (LMCS) dédié à Pierre- Louis Curien à l’occasion de son 60e anniversaire Delia Kesner — Theoretical Computer Science (TCS), numéro spécial avec une sélection d’articles des 7th and 8th Workshops on Logical and Semantic Frameworks, with Applications (LSFA 2012, 2013), volume 606, 2015 — Logical Methods in Computer Science (LMCS), numéro spécial avec une sélection d’articles de la First International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2016), en cours

11.5.1.2 Direction de collections et de séries — Sans objet —

11.5.1.3 Participation à des comités de pilotage de conférences Roberto Amadio — Président (2012-2014) et membre (2015-2016) du comité pilotage de l’International Conference on Foundations of Software Science and Computation Structures (FoSSaCS) Giuseppe Castagna — Président des événements satellites (2011-2013) et membre du comité de pilotage (depuis 2007) de l’European Joint Conference on Theory and Practice of Software (ETAPS) — Président du comité de pilotage de l’European Symposium on Programming (ESOP), 2013-2017 — Membre de l’Association Internationale pour les Technologies Objets (AiTO), comité de pilotage de l’European Conference on Object-Oriented Programming (ECOOP), depuis 2013 — Président (depuis 2017) et membre (2015-2019) du comité de pilotage de l’ACM SIGPLAN Symposium on Principle of Programming Languages (POPL), depuis 2017 Pierre-Louis Curien — Comité de pilotage de l’International Conference on Typed Lambda Calculi and Applications (TLCA), 2009-2015 — Comité de pilotage de Games for Logic and Programming Languages (GaLop), depuis 2006 Roberto Di Cosmo — Président général de la 13th International Conference on Open Source Systems (OSS 2017) Hugo Herbelin — Comité de pilotage de l’International Conference on Typed Lambda Calculi and Applications (TLCA), 2014-2015 — Comité de pilotage de l’International Conference on Formal Structures for Computation and Deduc- tion (FSCD), 2015-2016 — Représentant adjoint pour la France dans le European research network on types for programming and veriﬁcation (COST action EUTYPES) Delia Kesner — Comité de pilotage de l’International Workshop on Higher-Order Rewriting (HOR), depuis 2002 — Membre élue de l’IFIP Working Group 1.6 on Term Rewriting, depuis 2009 — Comité de pilotage de l’École de Printemps d’Informatique Théorique (EPIT), depuis 2013 — Comité de pilotage de l’International Workshop on Logical and Semantic Frameworks, with Applica- tions (LSFA), depuis 2015 — Comité de pilotage de l’International Conference on Formal Structures for Computation and Deduc- 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 203 tion (FSCD), depuis 2016 Michele Pagani — Comité de pilotage de l’International Conference on Typed Lambda Calculi and Applications (TLCA), 2014-2015 Matthieu Sozeau — Comité de pilotage du Workshop on Dependently Typed Programming (DTP), depuis 2013 Ralf Treinen — Membre élu de l’IFIP Working Group 1.6 on Term Rewriting, depuis 2007

11.5.1.4 Présidences de comités de programme de conférences Antonio Bucciarelli — Président du comité de programme de l’International Workshop on Domains (DOMAINS XI), Paris, sept. 2014 Giuseppe Castagna — Président du comité de programme de la 27th European Conference on Object- Oriented Programming (ECOOP ’13), Montpellier, juil. 2013 Delia Kesner — Présidente du comité de programme de la 1st International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2016), Porto, juin 2016 Jean Krivine — Président du comité de programme de la 7th International Conference on Reversible Computation (RC 2015), Grenoble, juil. 2015 Christine Tasson — Vice-présidente du comité de programme des 24es Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA 2013) — Présidente du comité de programme des 25es Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA 2014)

11.5.1.5 Participation à des comités de programme de conférences

CONFÉRENCES Giuseppe Castagna — 11th International Symposium on Functional and Logic Programming (FLOPS 2012) — 37th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2012) — 29th Annual ACM SIGPLAN Conference on Object-Oriented Programming, Systems, Languages, and Applications (OOPSLA 2013) — 42nd ACM Symposium on Principles of Programming Languages (POPL 2015) — 8th Workshop on Intersection Types and Related Systems (ITRS 2016) Thomas Ehrhard — 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2013) — 42nd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP 2015) — 25th EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL 2016) — 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2017) Hugo Herbelin — 3rd, 6th, 7th Conferences on Interactive Theorem Proving (ITP 2012, 2015, 2016) — 37th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2012) — Mathematical Foundations of Programming Semantics XXXI (MFPS 2015) — 2nd International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2017) Delia Kesner — 24th, 26th International Conference on Rewriting Techniques and Applications (RTA 2013, 2015) — 10th International Conference on Distributed Computing and Internet Technology (ICDCIT 2014) — 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2015) — First International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2016) — 20th International Conference on Foundations of Software Science and Computation Structures (FoSSaCS 2017) Michele Pagani — Mathematical Foundations of Programming Semantics XXXI (MFPS 2015) — 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2017) — 44th ACM Symposium on Principles of Programming Languages (POPL 2017) Alexis Saurin — 34th IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theore- 204 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes tical Computer Science (FSTTCS 2014) — Computabilty in Europe (CiE 2016) Matthieu Sozeau — 13th International Conference on Typed Lambda Calculi and Applications (TLCA 2015) — First International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2016) — 7th International Conference on Interactive Theorem Proving (ITP 2016) Christine Tasson — 32nd Conference on the Mathematical Foundations of Programming Semantics (MFPS 2016) — 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2017) Ralf Treinen — 16th International Symposium on Principles and Practice of Declarative Programming (PPDP 2014)

WORKSHOPS Yves Guiraud — Higher-Dimensional Rewriting and Applications (HDRA 2015, 2016), co-chair Hugo Herbelin — Control Operators and their Semantics (COS 2013) — Proof eXchange for Theorem Proving (PxTP 2017) Delia Kesner — Logic, Language, Information and Computation (WoLLIC 2012, 2013) — Logical and Semantic Frameworks with Applications (LSFA 2012 (co-chair), 2013-2015, 2017) — International Workshop on Confluence (IWC 2014), co-chair — Rewriting Techniques for Program Transformations and Evaluation (WPTE 2014-2017) — Trends in Linear Logic and Applications (TLLA 2017) Yann Régis-Gianas — Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA 2013) Alexis Saurin — Control Operators and their Semantics (COS 2013), co-chair — Games for Logic and Programming Languages IX (GaLoP 2014) — Workshop on Continuations (WoC 2015) — Higher-Order Rewriting (HOR 2016) Matthieu Sozeau — Mathematically Structured Functional Programming (MSFP 2012) — Programming Languages meets Program Verification (PLPV 2012) — Dependently-Typed Programming (DTP 2013) — Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA 2013, 2014) — Types (TYPES 2014), co-chair — Coq for PL (CoqPL 2015 (co-chair), 2016, 2017) Christine Tasson — Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA 2012, 2013) Ralf Treinen — Unification (UNIF 2014) — Foundations and Techniques for Open Source Software Certification (Open-Cert 2014)

11.5.2 Activités d’évaluation 11.5.2.1 Responsabilités au sein d’instances d’évaluation Giuseppe Castagna — Membre du GEV 01 (Mathématiques et Informatique) de l’Agenzia Nazionale di Valutazione del Sistema Universitario e della Ricerca (ANVUR) [Italie, comparable à : membre des bureaux de sections 6-7 du CoNRS et de la section 27 du CNU], 2011-2013 — Membre de la section 6 du Comité National de la Recherche Scientifique (CoNRS), 2012-2016 — Réviseur attitré (nommé par le Review Board) pour la Russian Science Foundation (RSF), depuis 2015 Juliusz Chroboczek — Membre du Conseil National des Universités (CNU), section 27, 2011-2015 Pierre-Louis Curien — Membre nommé du Conseil Scientifique de l’Institut des sciences de l’information et de leurs interactions (INS2I) du CNRS, 2010-2015 — Membre du Conseil Scientifique du Centre International de Rencontres Mathématiques (CIRM), depuis 2013 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 205 Roberto Di Cosmo — Membre élu du Conseil National des Universités (CNU), section 27, depuis 2008 Thomas Ehrhard — Rapporteur pour l’Agenzia Nazionale di Valutazione del Sistema Universitario e della Ricerca (ANVUR) Delia Kesner — Membre du comité d’experts du programme de coopération internationale Partenariats Hubert Curien (PHC), 2008-2015 — Membre du jury du programme Retour postdoctorants de l’ANR, 2012 — Membre du jury de la Prime d’Excellence Scientifique (PES), 2012 — Membre nommé du Comité de Asesores de Programas Internacionales de Cooperación Científica y Tecnológica en el Exterior (CAPICCyTE) [Argentine, comité d’experts des programmes internationaux de coopération scientifique et technologique], depuis 2013 — Membre du jury du Prix de thèse Gilles Kahn, 2014 Ralf Treinen — Membre élu du Conseil National des Universités (CNU), section 27, 2012-2015

11.5.2.2 Évaluation d’articles et d’ouvrages scientiﬁques Les membres de l’équipe PPS évaluent, tout au long de l’année, de nombreux articles, soumis aux revues d’informatique et de mathématiques, spécialisées ou généralistes, ainsi qu’aux conférences et workshops de leur domaine.

11.5.2.3 Évaluation de laboratoires (type HCERES) Giuseppe Castagna — Évaluateur du Nucleo di Valutazione dell’Università degli Studi di Milano, pour l’évaluation du Dipartimento d’Informatica [correspond à : membre d’un comité d’évaluation pour l’AERES, évaluation effectuée au niveau de l’université], 2012 — Expert pour l’évaluation du Laboratoire d’Informatique de l’École Polytechnique (LIX) par l’H- CERES (représentant de la section 6 du CoNRS), 2014 — Expert pour l’évaluation du Laboratoire de l’Informatique du Parallélisme (LIP, École Normale Supérieure de Lyon) par l’HCERES (représentant de la section 6 du CoNRS), 2014

11.5.2.4 Évaluation de projets de recherche Giuseppe Castagna — Évaluation d’un projet pour l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), 2016 Roberto Di Cosmo — Évaluateur pour le Directorate General for Communications Networks, Content & Technology (DG CONNECT) de la Commission Européenne (sélection et évaluation de projets), depuis 2006 Philippe Gaucher — Expertise pour la Israel Science Foundation (ISF), 2016 Yves Guiraud — Évaluation d’un projet pour le NSA Mathematical Sciences Grants Program, 2012 Delia Kesner — Experte pour le Fondo Argentino para la Investigación Cientíﬁca y Tecnólogica (FON- CYT, Argentine), 2012, 2014 et 2015 — Experte pour l’Austrian Science Fund (FWF, Austria), 2013 et 2014 — Experte pour la Netherlands Organization for Scientiﬁc Research (NWO, The Netherlands), 2012 — Experte pour l’Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII, Uruguay), 2012

11.5.2.5 Participations à des comités de sélection Giuseppe Castagna — Rapporteur pour la promotion de Sungwoo Park à un poste de Full Professor (tenure) à la Pohang Univ. of Science and Technology, Corée, 2014 — Comités de sélection : Univ. Paris 7, 2014 (PR) et 2016 (MCF) Pierre-Louis Curien — Comités de sélection : Toulouse, 2016 (PR maths discrètes); Univ. Paris 7, 2017 (MCF) Roberto Di Cosmo — Comités de sélection : CNAM, Univ. Paris 6, Univ. Paris 7, Univ. Buenos Aires Thomas Ehrhard — Évaluateur pour une tenure, Indiana Univ. Bloomington, États-Unis, 2016 — Comités de sélection : Univ. Paris 7, 2013, 2014, 2015 et 2016; Univ. Aix-Marseille, 2014 et 2016 206 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes Claudia Faggian — Comité de sélection : Univ. Paris 13, 2016 (MCF) Yves Guiraud — Comité de sélection : Univ Paris 7, 2017 (MCF) Hugo Herbelin — Comités de sélection : INRIA Saclay, 2015 (CR); CNAM, 2015 (MCF) Delia Kesner — Comités de sélection : ENS Lyon, 2012 (PR); École Centrale de Paris, 2012 (PR); Univ. Paris 11, 2012 et 2013 (PR), 2014 (MCF); Univ. Paris 7, 2014 (PR); Univ. Buenos Aires, 2015 (PR); Centrale-Supélec, 2016 (PR); Univ. Paris 13, 2016 (MCF) Michele Pagani — Comités de sélection : Univ. Paris 7, 2015; Univ. Aix-Marseille 2016 Ralf Treinen — Comités de sélection : Univ. Lille 3, 2017 (MCF); Univ. Paris 7, 2012 et 2014 (PR); Univ. Lorraine, 2012 (PR)

11.5.2.6 Jury de thèses et HDR

THÈSES DE DOCTORAT (hors soutenances en tant que directeur de thèse) Juliusz Chroboczek — Carina Teixeira de Oliveira, examinateur, Univ. Grenoble, 2012 — Pejman Attar, examinateur, Univ. Nice, 2013 Pierre-Louis Curien — Silvia Vecchiato, rapporteur, Univ. Siena, 2012 — Thomas Seiller, rapporteur, Univ. Aix-Marseille, 2012 — Jonas Frey, président, Univ. Paris 7, 2013 — Florian Hatat, examinateur, Univ. Chambéry, 2013 — Pierre Rannou, rapporteur, Univ. Aix-Marseille, 2013 — Aloïs Brunel, président, Univ. Paris 13, 2014 — Guilhem Jaber, président, Univ. Nantes, 2014 — Valentin Blot, président, ENS Lyon, 2014 — Marc Bagnol, président, Univ. Aix-Marseille, 2014 — Paolo Pistone, examinateur, Univ. Roma 3 et Univ. Aix-Marseille, 2015 — Jean-Marie Madiot, président, ENS Lyon, 2015 — Fabio Zanasi, rapporteur, ENS Lyon, 2015 — Cyrille Chenavier, président, Univ. Paris 7, 2016 — Matteo Acclavio, examinateur, Univ. Aix-Marseille, 2016 Roberto Di Cosmo — Luca Saiu, examinateur, Univ. Paris 13, 2012 — Philippe Wang, rapporteur, Univ. Paris 6, 2012 — Nicolas Pouillard, président, Univ. Paris 7, 2012 — Jean Fortin, président, Univ. Créteil, 2013 — Christophe Grenier, rapporteur, Univ. Laval, 2013 — Sander van der Burg, rapporteur, Univ. Delft, 2013 — Paolo Herms, président, Univ. Paris 11, 2013 — David Fournier, président, Univ. Paris 7, 2014 — Clément Quinton, rapporteur, Univ. Lille 1, 2014 — Jonathan Protzenko, président, Univ. Paris 7, 2014 — Cédric Teyton, rapporteur, Univ. Bordeaux, 2014 — Alexandre Lissy, président, Univ. Tours, 2014 — Pierre Boutiller, président, Univ. Paris 7, 2014 — Julien Crétin, président, Univ. Paris 7, 2014 — Thierry Martinez, président, Univ. Paris 13, 2015 — Maëlick Claes, examinateur, Univ. Mons, 2016 — Jacques-Henri Jourdan, président, Univ. Paris 7, 2016 — Gabriel Scherer, président, Univ. Paris 7, 2016 — Benoît Vaugon, président, Univ. Paris-Saclay, 2016 Thomas Ehrhard — Gabriel Kerneis, président, Univ. Paris 7, 2012 — Giulio Guerrieri, examinateur, Univ. Roma 3, 2013 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 207 — Stéphane Zimmermann, examinateur, Univ. Paris 7, 2013 — Guillaume Munch-Maccagnoni, examinateur, Univ. Paris 7, 2013 — Jean-Baptiste Midez, président, Univ. Aix-Marseille, 2014 — Lili Xu, président, École Polytechnique, 2015 — Shahin Amini, examinateur, Univ. Paris 7, 2015 — Flavien Breuvart, examinateur, Univ. Paris 7, 2015 — Giordano Favro, examinateur, Univ. Ca’Foscari Venezia, 2016 — Charles Grellois, président, Univ. Paris 7, 2016 — Zhang Qian, examinateur, Univ. Pékin, 2016 Claudia Faggian — Clément Aubert, examinatrice, Univ. Paris 13, 2013 — Eugenia Sironi, examinatrice, Univ. Aix-Marseille, 2015 Yves Guiraud — Pierre Rannou, examinateur, Univ. Aix-Marseille, 2013 Hugo Herbelin — Ali Assaf, examinateur, École Polytechnique, 2015 — Guillaume Munch-Maccagnoni, examinateur, Univ. Paris 7, 2013 — Pierre-Nicolas Tollitte, examinateur, CNAM, 2013 — Jirka Maršík, rapporteur, Univ. Lorraine, 2016 Delia Kesner — Thomas Leventis, examinatrice, Univ. Aix-Marseille, 2016 — Raphaël Cauderlier, rapporteuse, CNAM, Octobre 2016 — Lourdes del Carmen González Huesca, présidente, Univ. Paris 7, 2015 — Ronan Saillard, présidente, Écoles de Mines de Paris, 2015 — Pierre-Marie Pédrot, présidente, Univ. Paris 7, 2015 — Erika De Benedetti, présidente, Univ. Torino, 2015 — Alexis Bernadet, présidente, École Polytechnique, 2014 — Nicolas Guenot, rapporteuse, École Polytechnique, 2013 Paul-André Melliès — Cyrille Chenavier, examinateur, Univ. Paris 7, 2016 François Métayer — Matthieu Hermann, examinateur, Univ. Paris 7, 2016 Michele Pagani — Michele Alberti, rapporteur, Univ. Aix-Marseille, 2014 — Jean-Baptiste Midez, examinateur, Univ. Aix-Marseille, 2014 — Thomas Leventis, examinateur, Univ. Aix-Marseille, 2016 Matthieu Sozeau — Beta Ziliani, examinateur, Max-Planck Institute Saarbrucken, 2015 — Kevin Quirin, examinateur, École des Mines de Nantes, 2016 Ralf Treinen — Mohamed Iguernelala, examinateur, Université Paris 11, 2013 — Axel Haddad, président, Univ. Paris 7, 2013 — David Cadé, président, Univ. Paris 7, 2013 — Graham Jenson, rapporteur, Massay University, New Zealand, 2013

HABILITATIONS À DIRIGER DES RECHERCHES Roberto Amadio — Virgile Mogbil, examinateur, Univ. Paris 13, 2012 — Daniele Varacca, rapporteur, Univ. Paris 7, 2012 — Emmanuel Haucourt, président, Univ. Paris 7, 2016 Giuseppe Castagna — Pierre Génévés, rapporteur, Univ. Grenoble, 2014 — Nabil Layaïda, rapporteur, Univ. Grenoble, 2012 Pierre-Louis Curien — Micaela Mayero, examinateur, Univ. Paris 13, 2012 — Olivier Serre, rapporteur, Univ. Paris 7, 2014 — Samuel Mimran, rapporteur, Univ. Paris 7, 2016 — Emmanuel Haucourt, rapporteur, Univ. Paris 7, 2016 Roberto Di Cosmo — Claude Michel, président, Univ. Nice Sophia-Antipolis, 2016 — Jean-Rémy Falleri, rapporteur, Univ. Bordeaux, 2015 — Patrice Kadionik, examinateur, ENSEIRB, 2012 208 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes Thomas Ehrhard — Michele Pagani, examinateur, Univ. Paris 13, 2013 — Sylvain Salvati, examinateur, Univ. Bordeaux, 2015 — Russell Harmer, examinateur, ENS Lyon, 2017 Hugo Herbelin — Stéphane Lengrand, rapporteur, École Polytechnique, 2014 — Nicolas Tabareau, rapporteur, École des Mines de Nantes, 2016 Delia Kesner — Fréderic Blanqui, rapporteuse, Univ. Paris 7, 2012 — René Thiemann, examinatrice, Univ. Innsbruck, 2013 — Philippe Malbos, examinatrice, Univ. Lyon 1, 2014 — Harald Zankl, examinatrice, Univ. Innsbruck, 2015 — Olivier Hermant, examinatrice, Univ. Paris 7, 2017 — Giulio Manzonetto, présidente, Univ. Paris 13, 2017

11.5.3 Expertise et responsabilité scientifique 11.5.3.1 Responsabilités administratives et d’animation Pierre-Louis Curien — Responsable de l’équipe-projet INRIA πr2 (commune avec le CNRS et l’Univ. Paris 7), depuis sa création en 2009 Roberto Di Cosmo — Vice-président du groupe thématique Logiciel Libre du pôle de compétitivité Systematic, depuis 2009 — Directeur de l’Initiative de Recherche et Innovation sur le Logiciel Libre (IRILL), depuis 2010 — Directeur de Software Heritage, depuis 2015 — Membre du conseil d’administration de IMDEA Software (Madrid), depuis 2006 Thomas Ehrhard — Directeur du laboratoire PPS, jusqu’en décembre 2015 — Directeur adjoint de l’IRIF, depuis janvier 2016 — Responsable de l’équipe PPS de l’IRIF, janvier-mars 2016. Yves Guiraud — Responsable local du GDR Topologie Algébrique, depuis 2012 — Responsable de l’équipe PPS de l’IRIF, depuis mars 2016 Hugo Herbelin — Coordinateur de l’équipe Coq, jusqu’en août 2016 Delia Kesner — Coordinatrice générale du LIA Informatique fondamentale, logique, langages, vérifica- tion et systèmes (INFINIS), depuis 2011 Michele Pagani — Président du conseil scientifique de l’UFR d’informatique de l’Univ. Paris 7, depuis janvier 2016 Matthieu Sozeau — Coordinateur de l’équipe Coq, depuis août 2016 Ralf Treinen — Responsable pédagogique du parcours Langages et Programmation du M2 IAP de l’Univ. Paris 7

11.5.3.2 Activités de consultant — Sans objet —

11.5.3.3 Participation à des instances d’expertises (type Anses) ou de normalisation — Sans objet —

11.5.3.4 Expertise juridique — Sans objet —

11.5.4 Organisation de colloques / congrès Samy Abbes — Marches aléatoires et mesures uniformes sur des structures algébriques et combinatoires, oct. 2015 Antonio Bucciarelli — Theories and models of the Lambda-Calculus, conférence en l’honneur d’Anto- nino Salibra, Paris, juil. 2013 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 209 — Conférence en l’honneur de Pierre-Louis Curien, Venise, sep. 2013 Giuseppe Castagna — Président général du 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principle of Program- ming Languages (POPL), Paris, jan. 2017 Pierre-Louis Curien — Trimestre Semantics of proofs and certified mathematics, IHP, Paris, printemps 2014 Thomas Ehrhard — Conférence en l’honneur de Pierre-Louis Curien, Venise, sep. 2013 — Workshop Semantics of Proofs and Programs, durant le trimestre Semantics of proofs and certified mathematics, IHP, Paris, 2014 — Seconde rencontre de l’ANR Franco-Chinoise LOCALI, Paris, 2014 Claudia Faggian — Workshop Concurrent, Resourceful and Effectful Computation by Geometry of Interaction, durant l’International Conference Computer Science Logic (CSL), Marseille, 28 août 2016 — Semaine Logic and interaction de la session thématique Logic and Interactions, CIRM, Marseille, 6-10 fév. 2012 Yves Guiraud — Semaine Algebra and computation de la session thématique Logic and Interactions, CIRM, Marseille, 27 fév. – 2 mars 2012 — Session thématique Mathematical Structures of Computation, Lyon, 13 jan. – 14 fév. 2014 — Semaine Algebra and Computation de la session thématique Mathematical Structures of Computation, Lyon, 20-24 jan. 2014 — Workshop Higher-Dimensional Rewriting and Applications (HDRA), Varsovie, juin 2015, et Porto, juin 2016 — Workshop Categories, Homotopy and Rewriting (Cathre), Fontainebleau, oct. 2016 — Rencontre annuelle des groupes de travail Géocal et LAC du GDR Informatique Mathématique, Paris, nov. 2016 Hugo Herbelin — Workshop TYPES, Paris, 2014 — Trimestre Semantics of proofs and certified mathematics, IHP, Paris, printemps 2014 — Workshop Automation in Proof Assistant, durant les European Joint Conferences on Theory and Practice of Software (ETAPS), avr. 2012 — Workshop on Reverse Mathematics and Type Theory, Séoul, mars 2013 Delia Kesner — Workshop on Higher-Order Rewriting (HOR), Nagoya, 2012, et Vienne, 2014 — Workshop on Infinitary Rewriting (WIR), Vienne, 2014 — Workshop LIA INFINIS, Paris, 2016 — Workshop on Intersection Types, Paris, 2016 — Conférence Computability in Europe (CiE 2016), Paris, 2016 Jean Krivine — Workshop on Information and Processes (WIP), Fontainebleau, 2016 — Journée annuelle du groupe de travail sur la biologie systémique symbolique (BIOSS), Paris, nov. 2015 — 7th International Conference on Reversible Computation (RC), Grenoble, juil. 2015 Pierre Letouzey — Workshop TYPES, Paris, 2014 Paul-André Melliès — Trimestre Semantics of proofs and certified mathematics, IHP, Paris, printemps 2014 — Journées de la Fédération de Recherche en Mathématiques de Paris Centre, 2014 — Journées du GDR de Topologie Algébrique, Paris, 2016 François Métayer — Journées du GDR d’Informatique Mathématique, 2013 Michele Pagani — Workshop Bounded Linear Logic, Fontainebleau, 2014 — Workshop Quantitative Semantics of Logic and Computation, durant l’International Conference on Computer Science Logic (CSL), Marseille, 2016 — Conférence Computability in Europe (CiE), Paris, 2016 Yann Régis-Gianas — Président multimédia du 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principle of Pro- 210 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes gramming Languages (POPL), Paris, jan. 2017 Paul Ruet — Journée annuelle du groupe de travail sur la biologie systémique symbolique (BIOSS), Paris, nov. 2015 Alexis Saurin — Conférence Computability in Europe (CiE 2016), Paris, 2016 — Rencontre annuelle des groupes de travail Géocal et LAC du GDR Informatique Mathématique, Paris, nov. 2016 Matthieu Sozeau — Workshop TYPES, Paris, 2014 — Workshop CoqPL, Mumbai, 2015, et St. Petersburg (Florida), 2016 Christine Tasson — Semaine Quantitative approaches de la session thématique Logic and Interactions, CIRM, Marseille, 20-24 fév. 2012 — Workshop Bounded Linear Logic, Fontainebleau, 2014 — International Workshop on Domains (DOMAINS XI), Paris, sept. 2014 — Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA), Fréjus, 2014. — International Workshop on Information and Processes (WIP), Fontainebleau, avr. 2016 — Rencontre annuelle des groupes de travail Géocal et LAC du GDR Informatique Mathématique, Paris, nov. 2016 Daniele Varacca — International Workshop on Domains (DOMAINS XI), Paris, sept. 2014

11.5.5 Post-doctorants et chercheurs accueillis

POSTDOCTORANTS (14/29 venant de l’étranger)

1. Andrea ALER TUBELLA, Postdoc ANR FISP, depuis 2017 2. Federico ASCHIERI, Postdoc INRIA, 2011-2012 3. Nicolas AYACHE, Postdoc EU CerCo, 2010-2012 4. Pierre BOUTILLIER, ATER Univ. Paris 7, 2013-2014 5. Cyrille CHENAVIER, ATER Univ. Paris 7, depuis 2016 6. Flavio DE MOURA, Postdoc LIA INFINIS, 2013 7. Eric FINSTER, Postdoc ANR RÉCRÉ, 2013-2015 8. Eric FINSTER, Postdoc ERC CoqHoTT, depuis 2017 9. Lourdes del Carmen GONZALEZ HUESCA, ATER Univ. Paris 7, 2011-2015 10. Giulio GUERRIERI, Postdoc ANR Locali & ANR CoQuaS, 2014-2015 11. Tom GUNDERSEN, Postdoc ANR STRUCTURAL, 2011-2013 12. Grégoire HENRI, Postdoc ANR CERCLES, 2012-2013 13. Guilhem JABER, Postdoc ANR Rapido, depuis 2016 14. Gaspar JAIME, Postdoc FSMP, 2012-2013 15. Camel KACHOUR, Postdoc ERC DuaLL, 2017 16. Marc LASSON, Postdoc INRIA, 2014-2015 17. Serguei LENGLET, Postdoc ANR TYPEX, 2012-2013 18. Shane MANSFIELD, Postdoc FSMP, 2016 19. Étienne MILLON, Postdoc ANR CERCLES, 2013-2014 20. Fabio PASQUALI, Postdoc ANR Locali, 2015-2016 21. Andrew POLONSKY, Postdoc ANR Coquas & ANR Rapido, 2014 22. Matthias PUECH, ATER Univ. Paris 7, 2012-2013 23. Julien ROSS, Postdoc ANR LOGOI, 2014 24. Thomas SEILLER, Postdoc ANR CoQuaS, 2015 25. Marco SOLIERI, ATER Univ. Paris 7, 2015-2016 26. Arnaud SPIWACK, Postdoc INRIA & ANR RÉCRÉ, 2011-2014 27. Benoît VALIRON, Postdoc ANR LOGOI & ANR CoQuaS, 2013-2015 28. Daniel VENTURA, Postdoc LIA INFINIS, 2013 29. Stéphane ZIMMERMANN, ATER Univ. Paris 7, 2012-2013 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 211

DÉLÉGATIONS

1. Patrick DEHORNOY, PR Univ. Caen, délégation CNRS, 2013-2014 2. Frédéric LOULERGUE, PR Univ. Orléans, délégation INRIA, 2014-2015 3. Philippe MALBOS, MCF Univ. Lyon 1, délégation INRIA, 2012-2014 4. Giulio MANZONETTO, MCF Univ. Paris 13, délégation CNRS, 2016-2017

PROFESSEURSINVITÉS La plupart des invitations ont duré un mois, et étaient ﬁnancées par l’Univ. Paris 7. Les autres sources de ﬁnancement possibles sont le CNRS, la FSMP ou des projets de recherche impliquant PPS.

1. Michele ABRUSCI, Univ. Roma 3, 2012 2. Davide ANCONA, Univ. Genova, 2013 3. Zena ARIOLA, Univ. Oregon, 2012-2013 4. Jeremy AVIGAD, Carnegie Mellon Univ., 2014 5. Andrej BAUER, Ljubljana Univ., 2015 6. Ulrich BERGER, Swansea Univ., 2016 7. Richard BLUTE, Univ. Ottawa, 2012 8. Eduardo BONELLI, Univ. Buenos Aires, 2012 9. Thierry COQUAND, Chalmers Univ., 2014-2017 (1 month/year) 10. Silvia CRAFA, Univ. Padova, 2013 11. Ugo DAL LAGO, Univ. Bologna, 2016 12. Gabriele D’ANGELO, Univ. Bologna, 2014 13. Olivier DANVY, Univ. Aarhus, 2013 14. Mariangiola DEZANI, Univ. Torino, 2012 15. Marcelo FIORE, Prof. invité P7, Univ. Cambridge, 2012 & 2017 16. Nicola GAMBINO, Univ. Palermo, 2012 17. Silvia GHILEZAN, Univ. Novi Sad, 2016 18. Paolo GIARUSSO, Univ. Marburg, 2013 19. Timothy GRIFFIN, Univ. Cambridge, 2012 & 2015 20. Alessio GUGLIELMI, Univ. Bath, 2012 21. Masahito HASEGAWA, RIMS, 2014 22. Vadim KAIMANOVICH, Univ. Ottawa, 2015 23. Elham KASHEFI, Univ. Edinburgh, 2013 24. Klaus KEIMEL, Tech. Univ. Darmstadt, 2012 25. Daniel LEIVANT, Indiana Univ. Bloomington, 2012 26. Carlos LOMBARDI, Univ. Nac. Quilmes, 2013 27. Conor MCBRIDE, Univ. Strathclyde, 2014 28. Luca PADOVANI, Univ. Torino, 2012 29. Univ. Torino RONCHIDELLA ROCCA, Simona, 2012 & 2014 30. Antonino SALIBRA, Univ. Ca’ Foscari Venezia, 2012, 2013 & 2016 31. Christian SCHULTE, KTH Stockholm, 2015 32. Liu SHICHAO, Chinese Acad. Science Beijing, 2016 33. Pawel SOBOCINSKI, Univ. Southampton, 2016 34. Thomas STREICHER, Tech. Univ. Darmstadt, 2012 35. Tarmo UUSTALU, Tallin Univ. Tech., 2017 36. Glynn WINSKELL, Univ. Cambridge, 2013 37. Jiang YING, Chinese Acad. Science Beijing, 2012, 2013, 2015 & 2016 38. Nobuko YOSHIDA, Imperial College London, 2014 212 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes 11.5.6 Interactions avec les acteurs socio-économiques 11.5.6.1 Contrats de R&D avec des industriels Giuseppe Castagna — Oracle Labs External Research Project Deep Integration of Programming Lan- guages in Databases with Trufﬂe, en collaboration avec Oracle Labs et l’Univ. Paris 11 (coordinateurs : V. Benzaken et K. Nguyên),˜ depuis 2015 Yann Régis-Gianas — Collaboration avec Mitsubishi Rennes sur les sémantiques différentielles

11.5.6.2 Bourses CIFRE 1. Bourse CIFRE de Thibaut Girka, avec Mitsubishi Rennes, encadré par Yann Régis-Gianas et Roberto Di Cosmo, depuis 2015

11.5.6.3 Créations de laboratoires communs avec une / des entreprise(s) — Sans objet —

11.5.6.4 Création de réseaux ou d’unités mixtes technologiques — Sans objet —

11.5.6.5 Créations d’entreprises, de start-up — Sans objet —

11.5.7 Contrats de recherche financés par des institutions publiques ou caritatives 11.5.7.1 Contrats européens (ERC, H2020, etc.) et internationaux (NSF, JSPS, NIH, Banque mondiale, FAO, etc.) 1. ANR-NSFC Approche Logique de Nouveaux Paradigmes de Calcul (LOCALI), 01/2012-12/2016, avec : INRIA Rocquencourt, Institute of Software (Pekin) 2. CNRS-GNSF Structural and Computational Properties of Logics, 2012-2013, avec : Tbilissi State Univ. 3. DARPA Project Big Mechanism, 2014-2017, avec : Harvard Medical School 4. EU COST Action Behavioural Types for Reliable Large-Scale Software Systems (BETTY), 2012- 2016, avec : nombreux partenaires européens (22 pays) 5. EU COST Action Types for programming and verification (TYPES), depuis 2016, avec : nombreux partenaires européens (27 pays) 6. EU-FP7 Certified Complexity project (CerCo), 2010-2013, avec : Univ. Bologna, Univ. Edinburgh 7. ESF Networking programme Applied and Computational Algebraic Topology (ACAT), 2011-2015, avec : nombreux partenaires européens (12 pays) 8. GDRI France-Italie Linear Logic, depuis 2015, avec : Univ. Aix-Marseille, École Centrale de Marseille, ENS Lyon, Univ. Lyon 1, Instituto Nazionale di Alta Matematica, Univ. Roma 3, Univ. Bologna, Univ. Torino 9. INRIA Équipe associée Stratégies d’Evaluation, Machines Abstraites et COntrôle DElimité (SE- MACODE), 01/2011-12/2013, avec : Univ. Oregon, Univ. Novi Sad 10. INRIA-JSPS Équipe associée Concurrent, Resourceful and Effectful Computation, by Geometry of Interaction (CRECOGI), 2015-2017, avec : Univ. Tokyo, Univ. Kyoto, Univ. Bologne 11. LIA (franco-argentin) Informatique fondamentale, logique, langages, vérification et systèmes (INFINIS), depuis 2011, avec : Univ. Buenos Aires 12. National Natural Science Foundation of China Unranked tree-structured data and semantically defined polymorphic type systems, 2011-2013, avec : Institute of Software Chinese Academy of Science 13. PHC ECOS-SUD (franco-argentin) Dynamique des calculs avec substitutions explicites à distance, 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 213 2013-2015, avec : Univ. Buenos Aires 14. PHC Pavle Savic´ (franco-serbe) TLIT, 2011-2013, avec : Univ. Novi Sad, Math. Institute Belgrade, ENS Lyon, Univ. Torino 15. PHC STAR (franco-coréen) PRA COQ, 2011-2013, avec : Univ. Seoul 16. STIC-Amsud Formal Development of Computer Programs and Applications, 2012-2013, avec : Univ. Brasilia, Univ. Nac. de Quilmes

11.5.7.2 Contrats nationaux (ANR, PHRC, FUI, INCA, etc.) 1. ADT INRIA Coq, 09/2011-08/2013 et 09/2014-08/2016, avec : INRIA Sophia-Antipolis 2. ANR Maîtriser la complexité du Cloud Computing (Aeolus), 12/2010-12/2014, avec : Mandriva, Univ. Nice Sophia-Antipolis, INRIA Sophia-Antipolis 3. ANR Catégories, Homotopie et Réécriture (Cathre), 01/2014-12/2017, avec : École Polytechnique, Univ. Paris 13, Univ. Lyon 1, Univ. Toulouse 3, Univ. Aix-Marseille 4. ANR CERCLES, 03/2011-10/2014, avec : Sagem, ClearSy, Univ. Paris 6 5. ANR Modèles de coût pour les analyses de complexité des langages de programmation d’ordre supérieur (COCA-HOLA), 10/2016-09/2019, avec : INRIA Saclay 6. ANR Correction de scripts Linux (CoLiS), 10/2015-09/2020, avec : INRIA Saclay, INRIA Lille 7. ANR Calculer avec la Sémantique Quantitative (CoQuaS), 01/2013-10/2016, avec : Univ. Paris 13 8. ANR La structure fine des systèmes formels de démonstration et leurs interprétations calculatoires (FISP), 2016-2018, avec : INRIA Saclay, Univ. Innsbruck, Tech. Univ. Wien 9. ANR From population models to model populations – Single cell observation, modeling and control of gene expression (Iceberg), 10/2011-09/2017, avec : INRIA Paris, Univ. Lyon 1, Univ. Lille 10. ANR Approche Logique de Nouveaux Paradigmes de Calcul (Locali), 01/2012-12/2015, avec : INRIA Rocquencourt 11. ANR Logique et géometrie de l’interaction (LOGOI), 11/2010-03/2015, avec : Univ. Paris 13, Univ. Aix-Marseille 12. ANR Parallélisation des systèmes de preuve interactifs de haute fiabilité (Paral-ITP), 11/2011- 02/2016, avec : INRIA Saclay, Univ. Paris-Sud 13. ANR Programmation du Web Diffus (PWD), 01/2010-12/2012, avec : INRIA Sophia-Antipolis, Univ. Paris 6 14. ANR Raisonner et Programmer avec des Données Infinies (RAPIDO), 01/2015-12/2019, avec : ENS Cachan, ENS Lyon 15. ANR Realizability for classical logic, concurrency, references and rewriting (RÉCRÉ), 11/2011- 07/2016, avec : ENS Lyon, Univ. Aix-Marseille, Univ. Savoie 16. ANR Programmation de systèmes réversibles et sûrs (REVER), 12/2011-12/2015, avec : CEA Saclay, INRIA Grenoble 17. ANR Théorie de démonstration structurelle et calculatoire (STRUCTURAL), 01/2011-12/2013, avec : INRIA Saclay, Univ. Innsbruck, Tech. Univ. Wien 18. ANR Intégration des approches langage, logique et orientée données pour un traitement XML certifié, dirigé par les types (TYPEX), 01/2012-12/2014, avec : INRIA Grenoble, Univ. Paris 11 19. FUI Ubiquitus Content Framework (UCF), 09/2014-09/2017, avec : Alter Way, OcamlPro, Xwiki, INRIA Sophia-Antipolis, Univ. Paris 6 20. GDR Informatique Mathématique (GT Géocal, GT LAC, GT BIOSS) 21. GDR Topologie Algébrique

11.5.7.3 Contrats avec les collectivités territoriales

— Sans objet — 214 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes 11.5.7.4 Contrats ﬁnancés dans le cadre du PIA 1. IDEX Sorbonne Paris Cité Formalisation du calcul algébrique (Focal), 07/2013-06/2016, avec : Univ. Paris 13 2. IDEX Sorbonne Paris Cité – Argentine Logical and Mathematical Foundations of Pattern Calculi, 2013, avec : Univ. Nac. de Quilmes 3. IDEX Sorbonne Paris Cité – Brésil Quantitative Types for Intuitionistic Logic, 2014, avec : Univ. Federal Fluminense

11.5.7.5 Contrats ﬁnancés par des associations caritatives et des fondations (ARC, FMR, FRM, etc.)

— Sans objet —

11.5.8 Indices de reconnaissance

11.5.8.1 Prix 2012 — Gabriel Kerneis a reçu le prix de thèse GPL pour sa thèse Continuation-Passing C : Program Transformation for Compiling Concurrency in an Imperative Language, préparée au laboratoire PPS sous la direction de Juliusz Chroboczek. — Pietro Abate, Roberto Di Cosmo, Ralf Treinen et Stefano Zacchiroli ont reçu le Distinguished Paper Award lors du 15th International Symposium on Component-Based Software Engineering (CBSE 2012) pour leur article Learning from the Future of Component Repositories. 2013 — Le logiciel Coq a reçu le Software System Award de l’Association for Computing Machinery (ACM). — Zhiwu Xu a reçu le prix de la meilleure thèse de l’European Association for Programming Languages and Systems (EAPLS) pour sa thèse Parametric polymorphism for XML processing languages, préparée au laboratoire PPS sous la direction de Giuseppe Castagna. — Roberto Amadio et Yann Régis-Gianas ont reçu le Best Paper Award lors du 18th International Workshop on Formal Methods for Industrial Critical Systems (FMICS 2013) pour leur article Certifying and Reasoning on Cost Annotations in C Programs. — Yves Guiraud, Philippe Malbos et Samuel Mimram ont reçu l’un des deux Best Paper Awards lors de la 24th International Conference on Rewriting Techniques and Applications (RTA 2013) pour leur article A homotopical completion procedure with applications to coherence of monoids. 2014 — Le logiciel Coq a reçu le Programming Languages Software Award de l’ACM SIGPLAN. — Patrick Dehornoy, François Digne, Eddy Godelle, Daan Krammer et Jean Michel ont reçu le Mo- nograph Price de l’European Mathematical Society (EMS) pour leur livre Foundations of Garside Theory. — Flavien Breuvart a reçu le prix Kleene lors du 29th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2014), pour son article On the characterization of models of H∗. 2015 — Stefano Zacchiroli a reçu l’Open Source Award décerné par O’Reilly. 2016 — Delia Kesner a reçu le Prix Raíces du Ministère de la Recherche Argentin. Ce prix récompense les personnalités scientiﬁques d’origine argentine qui, à l’étranger, œuvrent pour le développement des collaborations scientiﬁques et le rayonnement de la science en Argentine. — Stefano Zacchiroli a reçu le prix Acteur du Libre au Paris Open Source Summit (POSS 2016) pour Software Heritage. 2017 — Victor Lanvin a reçu le premier prix de la catégorie Undergraduates de la Student Research Competition lors du 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages (POPL 2017), pour son travail préparé à l’IRIF sous la direction de Giuseppe Castagna. — Amina Doumane recevra le prix Kleene lors du 32nd Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2017), pour son article Constructive completeness for the linear-time mu-calculus. — Victor Lanvin a reçu le premier prix de la catégorie Undergraduates de la Student Research Com- 11.5 Activités de recherche et indices de reconnaissance 215 petition Grand Final de l’ACM, pour son travail préparé à l’IRIF sous la direction de Giuseppe Castagna.

11.5.8.2 Distinctions 2012 — Stefano Zacchiroli a été réélu pour un troisième mandat consécutif en tant que Debian Project Leader. 2013 — L’article Set-Theoretic Foundation of Parametric Polymorphism and Subtyping de Giuseppe Castagna et Zhiwu Xu a été nominé par l’ACM SIGPLAN pour les CACM Research Highlights. 2015 — Stefano Zacchiroli a reçu un Flash Grant de la Shuttleworth Foundation. — Stefano Zacchiroli a été lauréat de la PEDR, jusqu’en 2019

11.5.8.3 Responsabilités dans des sociétés savantes — Sans objet —

11.5.8.4 Invitations à des colloques / congrès à l’étranger, séjours dans des laboratoires étrangers

CONFÉRENCES Pierre-Louis Curien — Colloque Logic and Applications, Dubrovnik, sept. 2015 — The mathematical legacy of Jean-Louis Loday, Strasbourg, sept. 2013 — Games for Logic and Programming Languages X, Londres, avr. 2015 — Journées d’Algèbre, Caen, mars 2017 Claudia Faggian — Colloque en l’honneur de Pierre-Louis Curien, Venise, sept. 2013 Hugo Herbelin — 11th International Conference on Typed Lambda Calculi and Applications (TLCA 2013), Eindhoven, juin 2013 — Realizability in Chambéry #5 et #6, juin 2012 et juin 2013 — Days in Logic, Lisbonne, jan. 2016 Delia Kesner — 17th Brazilian Logic Conference (EBL), Petrópolis, Brésil, 2014 — 17th Latin American Symposium on Mathematical Logic (SLALM), Puebla, Mexique, 2017 Jean Krivine — Summer school on Verification Technology, Systems & Applications, VTSA16 — Franco-Scottish seminar, Royal Society of Edinburgh, 2014 Jean-Louis Krivine — Computer Science Logic (CSL), Paris, août 2016 Paul-André Melliès — Coalgebraic Methods in Computer Science, avr. 2014 — Abstraction and Verification in Semantics, juin 2014 — Syntax and Semantics of Low Level Languages (LOLA), juin 2014 — Mathematical Foundations of Programming Semantics, juin 2015 — Higher topological quantum field theory and categorical quantum mechanics, oct. 2015 — Concurrency and Weak Memory Models, nov. 2016 — Linear Logic : interaction, proofs and computation, nov. 2016 François Métayer — British Mathematical Colloquium, Sheffield, mars 2013 Alexis Saurin — Association for Symbolic Logic North American Meeting, 2012 Matthieu Sozeau — Categorical Logic and Univalent Foundations, Leeds, juil. 2016 — International Conference on Mathematical Software, Berlin, juil. 2016 Christine Tasson — Association for Symbolic Logic North American Meeting, Waterloo, Canada, mai 2013 — Logoi summer school, Torino, août 2013 — Mathematical Structures of Computation, Lyon, jan. 2014 — Compositionality, Berkeley, déc. 2016

WORKSHOPS Giuseppe Castagna — Workshop on Abstraction and Verification in Semantics, trimestre IHP Semantics 216 Chapitre 11. Équipe Preuves, Programmes et Systèmes of Proofs and Programs and Formalisation of Mathematics, Paris, juin 2014 — Week Concurrency, Logic, and Types, session thématique Mathematical Structures of Computation, Lyon, fév. 2014 Pierre-Louis Curien — Journées Calculabilité du GDR IM, avr. 2016 — Journées annuelles des GT Géocal et LAC du GDR IM, Paris, nov. 2016 Patrick Dehornoy — Colloquium de l’Institut de Mathématiques de Jussieu - Paris Rive Gauche (IMJ- PRG), Paris, fév. 2014 — Colloquium de l’Institut Camille Jordan (ICJ), Lyon, fév. 2014 — Workshop on the Extended Family of Richard Thompson’s Group, mai 2014 — Workshop Non-crossing partitions in representation theory, juin 2014 Claudia Faggian — Workshop Information and Processes (WIP), Fontainebleau, mai 2016 Hugo Herbelin — Année spéciale Homotopy Type Theory, Institute for Advanced Studies (IAS), Prin- ceton, automne 2012 — Séminaire Dagstuhl "Universality of proofs", October 2016. — Invité séminaire Newton Institute "Big proofs", July 2017. Delia Kesner — Inauguration of Sorbonne Paris Cité in Buenos Aires, Argentina, 2014 François Métayer — Categorical Methods at the Crossroads, Dagstuhl Perspectives Workshop, 2014 Michele Pagani — Workshop Intersection Types and Related Systems (ITRS), affilié à FSCD, Porto, 2016 — Workshop Information and Processes (WIP), Fontainebleau, 2016 — Workshop Linear Logic, interaction, proofs and computation, Lyon, 2016 Alexis Saurin — Workshop on Continuation (WoC), affilié à ETAPS, 2015 — Journées annuelles du GT LAC du GDR IM, 2014 Matthieu Sozeau — Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA), Carnac, jan. 2012 — Dagstuhl seminar on Verification of Functional Programs, mars 2016 Christine Tasson — Journée Topologie et Informatique, Paris, mars 2013 — Workshop in Information and Processes (WIP), San Jose, Costa Rica, déc. 2013 — Week Directed Algebraic Topology and Concurrency, session thématique Mathematical Structures of Computation, Lyon, jan. 2014 — Journées du GDR IM, Bordeaux, fév. 2015 — Workshop Quantitative Semantics of Logic and Computation (QSLC), affilié à CSL, Marseille, sept. 2016 — Compositionality workshop, Simons Institute, Berkeley, déc. 2016 Ralf Treinen — Theorietage 2015 (Gesellschaft für Informatik), Speyer, Allemagne, sept. 2015 Stefano Zacchiroli — Free Software Legal and Licensing Workshop, 2013 — 8th International Workshop on Software Quality and Maintainability, 2014 IIIProjet scientifique de l’IRIF

Projet scientiﬁque de l’IRIF à cinq ans ...... 219

Pôle Algorithmes et structures combinatoires ...... 229

Pôle Automates, Structures et Vériﬁcation ...... 247

Pôle Preuves, Programmes et Systèmes ...... 259

12. Projet scientiﬁque de l’IRIF à cinq ans

Ce chapitre présente le projet scientifique de l’IRIF pour le prochain quinquennat, appuyé sur l’analyse SWOT décrite au chapite 4. La première partie du présent chapitre décrit comment l’IRIF compte prendre en compte les points saillants de cette analyse. La seconde partie présente comment l’IRIF compte se réorganiser afin d’accentuer la cohésion de son projet scientifique. Enfin, la troisième partie expose certains des défis scientifiques de l’IRIF transversaux à ses pôles et équipes thématiques, et en phase avec les grandes évolutions de l’informatique.

12.1 Objectifs scientifiques 12.1.1 Utiliser les forces L’IRIF souhaite utiliser ses forces pour poursuivre ses travaux fondamentaux en informatique avec le double objectif mentionné en section 1.3.2, à savoir se positionner au cœur de l’informatique en privilé- giant l’étude des fondements de la discipline, et en interaction avec les autres disciplines scientifiques. En termes stratégiques, ce positionnement implique de cultiver — la complémentarité entre l’étude de la « théorie des algorithmes » (conception, analyse, complexité, etc.) et de la « théorie des programmes » (langages, programmation, correction, etc.), — afin d’assurer une présence équilibrée sur toute la chaîne : (1) outils fondamentaux (combinatoire, complexité, logique, etc.), (2) conception et analyse d’algorithmes, (3) programmation, certification et vérification, et (4) développement logiciel. L’IRIF a la chance de posséder en son sein des spécialistes reconnus internationalement de tous ces piliers de l’informatique. En terme d’effectifs, l’IRIF semble néanmoins déséquilibré vers la « théorie des programmes » (logique, sémantique, vérification déductive sur la base d’assistants de preuves, etc.), et il conviendra probablement de veiller à un rééquilibrage souple pour promouvoir la « théorie des algorithmes » (conception, analyses, vérification algorithmique, etc.) dans les prochaines années. La démarche de l’IRIF va de pair avec le souhait du laboratoire d’élargir son spectre de compétences. Ainsi, l’IRIF est particulièrement heureux d’avoir pu former un petit groupe en science de données grâce aux recrutements (1PR et 1MdC) de spécialistes des bases de données. Il regrette qu’un recrutement CR CNRS d’un spécialiste en théorie de l’apprentissage computationnel 1 n’ait pas pu aboutir en 2015 (voir la section 1.2.1.1), et espère pouvoir mener un tel recrutement à bien durant le prochain quinquennat. La théorie homotopique des types est un autre sujet sur lequel l’IRIF souhaite s’investir, cette théorie étant susceptible de développements considérables dans la conception et la compréhension des langages de programmation. Prosaïquement, l’IRIF compte toutefois poursuivre une politique opportuniste de recrutement, au bon sens du terme, c’est-à-dire en visant en priorité la qualité scientifique des personnes recrutées, et donc sans limiter ses offres de postes à des profils trop étroits. Néanmoins, l’IRIF devra aussi se montrer attentif à pallier les prochains départs en retraite ou en détachement de spécialistes de théorie des graphes 2 et du développement logiciel 3, afin que ces thématiques ne se trouvent pas affaiblies au sein de l’unité.

1. Computational learning theory 2. Michel Habib, spécialiste de la théorie algorithmique des graphes, devrait prochainement partir en retraite. 3. Roberto Di Cosmo, responsable de l’IRILL et de Sofware Heritage, membre de l’IRIF pendant tout le quinquennat, pourrait rejoindre Inria dans le cadre de Sofware Heritage. 220 Chapitre 12. Projet scientifique de l’IRIF à cinq ans 12.1.2 Profiter des opportunités. Le LabEx SMP issu de la Fondation Sciences Mathématiques de Paris est une opportunité sur laquelle l’IRIF compte s’appuyer davantage pour renforcer ses liens dans plusieurs sujets d’importance, dont les statistiques et les probabilités, ainsi que les sciences des données. L’IRIF compte par ailleurs poursuivre sa politique d’accueil dans ses équipes de membres de l’UFR de mathématiques. Les deux équipes-projets Inria GANG et pi.r2 hébergées au sein de l’IRIF vont arriver aux termes de leurs existences respectives durant le prochain quinquennat. L’IRIF souhaite que de nouvelles équipes-projets puissent émerger des refontes de GANG et de pi.r2 afin de poursuivre la collaboration fructueuse entre Inria et l’IRIF sur des thématiques au cœur des intérêts scientifiques de l’unité. De fait, le déménagement de Rocquencourt à Paris du centre Inria est susceptible de permettre de renforcer encore les liens avec Inria, sur de nouvelles thématiques comme le calcul moléculaire (même si le prochain départ de Nicolas Schabanel pour le LIP pourrait affaiblir cette thématique à l’IRIF), la science des données, voire certains aspects du calcul quantique. L’IRIF est particulièrement satisfait de ses locaux et de son campus en osmose avec la ville. Les amphithéâtres Turing et Buffon sont en particulier de remarquables instruments permettant l’organisation d’évènements scientifiques prestigieux. L’IRIF compte ainsi permettre à son séminaire de laboratoire de gagner en puissance et visibilité, afin d’attirer le plus grand nombre de collègues d’Ile de France. Les deux prochains intervenants à ce séminaire (Avi Wigderson de Princeton, et Monika Henzinger de Vienne) fournissent d’excellentes occasions d’accentuer encore la visibilité du séminaire de l’IRIF. Par ailleurs, l’IRIF a organisé avec succès plusieurs conférences de renommées internationales comme FPSAC 2013, QCRYPT 2014, HALG 2016 et POPL 2017 (voir liste exhaustive en section 2.3.4). L’IRIF compte poursuivre cette politique d’organisation d’évènements permettant de rendre populaire l’université Paris Diderot et son laboratoire d’informatique au sein du monde de la recherche en informatique (c’est déjà le cas avec l’organisation de FOCS 2018). L’IRIF a une solide expérience de l’interdisciplinarité, que ce soit avec les sciences « dures » ou avec les sciences humaines et sociales, et compte poursuivre ses travaux visant à appliquer des techniques issues de l’informatique (algorithmique, sémantique, etc.) à d’autres disciplines. Bien ancré au sein de la seule université pluridisciplinaire de Paris 4, l’IRIF souhaite pouvoir établir des relations formelles avec d’autres disciplines à Paris Diderot, dans la COMUE USPC et au-delà (à l’image de ce qui a été fait en mathématique avec la FSMP, et en physique avec PCQC).

12.1.3 Remédier aux faiblesses. Bien que la participation de l’IRIF au programme H2020 soit peut-être plus faible que ce à quoi l’unité pourrait prétendre au vu de la qualité des recherches menées en son sein, il convient de noter que l’IRIF n’est pas complètement absent de ces programmes, notamment au travers des ses activités en informatique quantique. L’IRIF mène actuellement, en étroite liaison avec la fédération PCQC, une politique d’intégration dans les programmes européens du quantum technologies flagship. L’état actuel des discussions conduit à être optimiste sur la participation de l’IRIF à ces programmes. Par ailleurs, l’IRIF a récemment mené plusieurs actions visant à structurer la communauté scientifique eu- ropéenne sur les thématiques en liaison avec la conception et l’analyse d’algorithmes, afin de promouvoir ce sujet auprès de l’Union Européenne. Ceci inclut en particulier le lancement de la conférence Highlights on Algorithms en 2016 – voir la section 2.3.4 – appuyée sur l’Interest Group on Algorithmic Foundations of Information Technology (IGAFIT) en Europe. Cette action va de pair avec le dépôt prochain d’un projet européen COFUND de financement postdocs en algorithmique. Afin de remédier au sous-encadrement administratif qui se profile pour la rentrée de 2017 (une AI pour

4. Spécificité pouvant néanmoins être remise en cause par la potentielle fusion effective des universités Paris Sorbonne (P4) et Pierre et Marie Curie (P6). 12.1 Objectifs scientifiques 221 l’ensemble du laboratoire), l’IRIF consulte actuellement ses tutelles INS2I et université Paris Diderot, ainsi que la délégation régionale du CNRS, afin de déterminer la structuration idéale que devrait revêtir l’administration de l’unité. Il est probable que cette restructuration nécessite une implication de la tutelle Paris Diderot, tous les postes administratifs de l’IRIF (et des ex-UMR LIAFA et PPS) n’ayant historiquement reposé que sur des personnels CNRS. Il est également probable que l’UMR doive, dans un premier temps au moins, effectuer des recrutements CDD sur resources FEI dans l’attente que des recrutements de personnels permanents CNRS et/ou Paris Diderot aient été réalisés. Ces recrutements planifiés pour octobre 2017 vont aller de pair avec le regroupement des services administratifs de l’IRIF et de sa direction dans un lieu unique au sein des locaux de l’unité, dans le cadre plus large d’une permutation de bureaux de certains permanents. De nombreuses discussions ont été menées depuis la rentrée 2016 sur la structure interne de l’UMR. La structure actuelle n’avait été pensée qu’afin de fluidifier la fusion des UMR LIAFA et PPS, sans objectif de pérennité. Les discussions sur la structure de l’IRIF ont impliqué le conseil de laboratoire à de très nombreuses reprises, les responsables d’équipes, ainsi que l’ensemble des membres de ces équipes au travers de discussions internes. Elles ont été fructueuses, et ont débouché sur une structuration en trois pôles équilibrés, composés d’équipes-thématiques non clivantes. Cette structuration a pour objet de fournir une ossature solide à l’IRIF sans la cloisonner, afin de préserver un continuum thématique entre toutes les activités de l’unité. Elle a été jugée comme appropriée aux objectifs scientifiques de l’IRIF et à son mode de fonctionnement par les membres de l’unité. Cette structuration a été présentée et acceptée en AG de l’unité le 21 avril 2017. Elle est détaillée dans la section 12.2,

12.1.4 Faire face aux menaces.

L’IRIF est fortement impliqué dans des structures académiques parisiennes trans-IDEX, dont en particulier le LabEx SMP (impliquant des unités des trois pôles universitaires SPC, SU et PSL) et la fédération de mathématiques de Paris centre. Ces structures permettent en particulier de sensibiliser les tutelles au risque de cloisonnement que font peser les regroupements universitaires sur les laboratoires de mathématiques et d’informatique de Paris Diderot. La solidarité de ces laboratoires au sein de la FSMP permet de rester optimiste sur la préservation des liens trans-IDEX existants. Par ailleurs, les responsables de sites au sein du MPRI sont conscients de l’importance de préserver ce master afin de faire vivre l’informatique fondamentale au niveau M2 de façon unifiée et cohérente en Ile de France, et de lutter contre les forces centrifuges liées au désir de chaque IDEX de mettre en évidence un (parcours de) master d’informatique fondamentale de site. Le travail consistera à identifier les mécanismes administratifs permettant de préserver la cohésion globale du MPRI tout en permettant à chaque site de revendiquer une visibilité au sein de ce master. La baisse du nombre de postes académiques est une menace qui pèse sur l’ensemble du monde universitaire. L’IRIF souhaite œuvrer afin de donner plus de visibilité à ses travaux tournés vers les applications, afin de transmettre le message que recherches fondamentales et transferts ne sont en rien opposés (voir par exemple la section 2.3.2), et ne doivent surtout pas être dissociés. Les algorithmes efficaces sont au cœur des grandes avancées contemporaines en informatique, et la correction des programmes est la clé de la conception de logiciels performants et sûrs. D’une part, l’IRIF compte promouvoir ses travaux dans la communauté informatique nationale, dont en particulier au sein des GdR, afin de donner de la légitimité à ses jeunes enseignants-chercheurs lorsqu’ils postulent à des postes fléchés sur des thématiques « appliquées ». D’autre part, l’IRIF compte poursuivre sa politique d’ouverture vers des thématiques connexes de celles actuellement abordées dans l’unité, comme la théorie calculatoire de l’apprentissage statistique, les systèmes distribués, les réseaux, l’imagerie et la vision, etc., afin d’élargir ses capacités de transferts, sans remettre en cause l’approche fondamentale de la discipline informatique menée au sein de l’unité. 222 Chapitre 12. Projet scientifique de l’IRIF à cinq ans 12.2 Réorganisation des équipes de l’IRIF Lors de la fusion LIAFA-PPS au 1er janvier 2016, la structuration en six équipes décrite en section 3.1.1 répondait à un pragmatisme, visant à de ne pas immédiatement modifier les modes de travail des membres des deux laboratoires suite à cette fusion. Cette organisation n’avait en revanche pas pour objectif d’être pérenne, car sujette à de nombreux défauts (déséquilibre entre les tailles des équipes, manque de transversalité et d’interactions inter-équipes, etc.). L’IRIF compte ainsi réorganiser profondément sa structuration pour le prochain quinquennat, visant en fait une mise en œuvre rapide, possiblement dès la rentrée académique 2017-2018.

Machine abstraite

Automates, structures,

et vériﬁcationPôle modélisation Pôle

combinatoires algorithmes SYSTÈMES Algorithmes et structures

programmes Calcul Logiciel

Pôle Preuves, programmes, et systèmes

FIGURE 12.1 – Vue schématique des domaines d’activités de l’IRIF

12.2.1 Les trois pôles scientifiques de l’IRIF L’IRIF assoit sa restructuration sur une vision schématique de l’unité telle que décrite sur la figure 12.1, conduisant à une structuration en trois pôles scientifiques. Les systèmes, des monoprocesseurs au grands réseaux d’ordinateurs, des cellules et des colonies d’insectes aux calculateurs quantiques, sont au centre des préoccupations scientifiques de l’unité : — La conception et l’analyse d’algorithmes permettent d’étudier les performances de calcul de tels systèmes, à partir d’une modélisation sous forme de machine abstraite. Le pôle Algorithmes et structures combinatoires a les algorithmes pour objet d’étude, alimentée par des recherches fondamentales en combinatoire et théorie des graphes. — La modélisation des logiciels et des environnements d’exécution permet de s’assurer de la correction de programmes relativement à des spécifications formelles. Le pôle Automates, structures et vérification a pour objet l’étude de la vérification des systèmes et des logiciels, alimentée par des recherches fondamentales en logique et en théorie des automates. — La conception et l’analyse de programmes permettent d’étudier la capacité d’exprimer correctement des calculs sous forme de logiciels sûrs relativement à une spécification formelle. Le pôle Preuves, programmes et systèmes a pour objet l’étude de la programmation et des langages, alimentée par des recherches fondamentales en sémantique, réécriture et algèbre. 12.2 Réorganisation des équipes de l’IRIF 223 Cette présentation simpliste ne donne qu’une vision très partielle de la richesse des thématiques de recherche en informatique fondamentale, telle qu’étudiée à l’IRIF. Elle révèle néanmoins les riches interactions de thématiques organisées autour des systèmes, et structurées en deux triptyques : modèles- algorithmes-programmes d’une part, et machine abstraite-calcul-logiciel d’autre part. L’IRIF compte ainsi se restructurer en trois pôles scientifiques, de tailles équilibrées : Pôle Algorithmes et structures combinatoires. Vision globale de l’algorithmique : modélisation, conception, analyse. Les problématiques dont le pôle se saisit concernent : (1) les fondements de l’algorithmique et de ses structures de données; (2) les nouvelles problématiques issues de technologies émergentes ou liées au traitement des grandes masses de données; (3) l’application de l’approche algorithmique et des outils combinatoires à la compréhension d’autres disciplines, au-delà du traitement de données issues de ces mêmes disciplines. Ce pôle héberge l’équipe-projet Inria GANG. Pôle Automates, structures et vérification. Etude des systèmes informatiques du point de vue de leur puissance de calcul et des propriétés de leurs comportements, en incluant notamment : (1) les modèles mathématiques permettant de décrire les comportements de différentes classes de systèmes, (2) la définition de formalismes de spécification pour exprimer et raisonner sur les comportements de ces systèmes, (3) les liens effectifs entre modèles et formalismes de spécification, (4) les problèmes de décision concernant différents types de systèmes, de modèles, et de classes de propriétés, (5) les approches algorithmiques permettant de résoudre efficacement ces problèmes de décision, et (6) le développement d’outils permettant la mise en œuvre de ces approches en ciblant différents types d’applications concrètes (systèmes cyber-physiques, systèmes embarquées, infrastructures systèmes et réseaux, bases de données, etc.). Pôle Preuves, programmes et systèmes. Etude des langages de programmation, des assistants de preuves, et, plus généralement, des formalismes de calcul. Ces problématiques sont abordées en croisant trois points de vue complémentaires : (1) une approche syntaxique, qui développe des langages issus de formalismes logiques, (2) une approche algébrique, qui étudie les structures mathématiques liées au calcul, et (3) une approche pratique, qui modélise et analyse des systèmes de calcul réels. Ce pôle héberge l’équipe-projet Inria pi.r2 ainsi qu’une partie des membres de l’IRILL et de Sofware Heritage.

12.2.2 Equipe de direction

Cette structuration en trois pôles équilibrés aura comme première conséquence de permettre immédiate- ment la mise en place d’une équipe de direction restreinte (5 personnes) pouvant mener une réflexion permanente sur l’unité et ses actions, capable de réagir rapidement aux demandes des tutelles comme des personnels, et d’aider à la préparation des dossiers demandant arbitrage en conseil de laboratoire. Le conseil de direction sera composé des personnes suivantes : — Directeur ou directrice d’unité; — Directeur ou directrice adjoint.e; — Les trois responsables de pôles; Cette équipe pourrait être renforcée par la présence du directeur ou de la directrice de l’UFR Informatique, afin d’accentuer encore la fluidité dans la gestion des dossiers à l’intersection des intérêts de l’UMR et de l’UFR. Le 6 juin 2017, le conseil de laboratoire de l’IRIF a donné à l’unanimité un avis favorable à la nomination par ses tutelles de l’équipe de direction suivante : Directeur : Frédéric Magniez, DR CNRS Directeur adjoint : Giuseppe Castagna, DR CNRS 224 Chapitre 12. Projet scientifique de l’IRIF à cinq ans Cette équipe devrait entrer en fonction le 1er janvier 2018, selon un calendrier prévu en accord avec la direction actuelle de l’unité et ses tutelles.

12.2.3 Les équipes thématiques Un pôle est une collection d’équipes thématiques, chacune dotée d’un ou d’une responsable et d’un ensemble de membres. Chaque membre de l’IRIF peut appartenir à une, deux, voire (exceptionnellement) trois équipes thématiques. L’appartenance de chaque membre de l’IRIF à, potentiellement, plusieurs équipes thématiques répond à un triple objectif : 1. Eviter le cloisonnement entre les équipes thématiques; 2. Favoriser une conscience collective des membres des équipes thématiques, visant l’intérêt commun de l’unité; 3. Faciliter les recherches à l’interface entre les équipes thématiques et/ou à l’intersection de leurs domaines d’intérêt. Chaque équipe thématique est dotée d’un ou une responsable qui en assure l’animation scientifique et agit comme un relais d’information entre l’équipe de direction et les personnels. Chaque pôle est laissé libre de la façon dont il décide et applique sa politique scientifique, et dont il assure ses arbitrages, que ce soit au travers d’un conseil de pôle, ou d’une équipe formée du ou de la responsable de pôle et des responsables des équipes thématiques du pôle, voire même d’une AG de pôle, etc. Ainsi, tout en décloisonnant les thématiques de recherche au sein de l’unité, à la fois au sein de pôles et entre les pôles, et tout en facilitant les recherches à l’interface, la structuration de l’IRIF permettra de : — préserver les habitudes culturelles héritées des deux ex-UMR liées aux processus d’arbitrage, et au mécanismes de décisions stratégiques, — sans que ces habitudes aient un impact sur le bon fonctionnement de l’unité en termes d’échanges scientifiques entre équipes thématiques, et d’osmose entre les pôles. La structuration des trois pôles de l’IRIF en équipes thématiques prendra la forme suivante :

STRUCTURATION DE L’IRIF POURLEPROCHAINQUINQUENNAT Algorithmes et structures combinatoires (responsable : Sylvie Corteel, DR CNRS a) — Algorithmes et complexité (responsable : sera nommé en septembre 2017) — Combinatoire (responsable : Guillaume Chapuy, CR CNRS) — Systèmes complexes, réseaux et calcul distribué (responsable : Adrian Kosowski, CR Inria) — Théorie et algorithmique des graphes (responsable : Pierre Charbit, MdC Paris Diderot) Automates, structures et vériﬁcation (responsable : Ahmed Bouajjani, PR Paris Diderot) — Automates et applications (responsable : Thomas Colcombet, DR CNRS) — Modélisation et vériﬁcation (responsable : Constantin Enea, MdC Paris Diderot) Preuves, programmes et systèmes (responsable : Yves Guiraud (CR Inria)) — Preuves et programmes (responsable : Hugo Herbelin, CR Inria) — Algèbre et calcul (responsable : Christine Tasson, MdC Paris Diderot) — Analyse et conception de systèmes (responsable : Ralf Treinen, PR Paris Diderot)

a. à compter de l’été 2018.

La nouvelle structuration de l’IRIF en pôles et équipes thématiques telle que décrite ci-dessous sera progressivement mise en œuvre dès la rentrée académique 2017-2018 pour être pleinement opérative au 1er janvier 2018. Cette restructuration implique en particulier le renouvellement du conseil de laboratoire, 12.3 Sélection de défis scientifiques 225 incluant de nouvelles élections et de nouvelles nominations au conseil. Ces dernières seront évidemment effectuées par la nouvelle direction de l’unité. Les chapitres suivants du rapport décrivent les projets scientifiques de chacun des trois pôles de l’IRIF pour le prochain quinquennat. La section ci-dessous décrit brièvement quelques défis scientifiques auxquels compte s’attaquer l’IRIF lors du prochain quinquennat.

12.3 Sélection de défis scientifiques Au delà de l’approfondissement de compétences en informatique fondamentale non couvertes à l’IRIF et du renforcement de l’axe algorithmes-programmes-logiciels, l’IRIF compte également orienter ses recherches afin de suivre les grandes évolutions de l’informatique ayant trait à trois grandes thématiques : — l’afflux massif de données hétérogènes, distribuées, et bruitées; — les nouvelles technologies pour le calcul et les données, dont les technologies quantiques; — l’informatique au service des autres sciences (en tant que méthodologie scientifique). La méthodologie que compte suivre l’IRIF pour mener à bien l’étude de ces trois grandes thématiques reste celle qui fait sa marque de fabrique, à savoir une approche visant à comprendre les fondements scientifiques de chacun des thèmes abordés, selon une démarche : modélisation, étude quantitative, programmation, développement, certification. Cette section liste quelques défis scientifiques spécifiques relatifs aux trois grandes thématiques ci-dessus, et en lien avec les fiches décrites en annexe 5.4. Ces défis sont transversaux aux pôles, alors que ceux propres à chaque pôle sont décrits dans les chapitres suivants.

Au cœur de la discipline informatique 1. Systèmes concurrents : L’IRIF compte poursuivre son investissement en calcul concurrent et distribué, en particulier sur le design d’applications distribuées et/ou de structures de données distribuées basées sur des techniques de méthodes formelles pour l’aide à la conception. Ce dernier aspect implique des collaborations intensives entre des chercheurs de l’IRIF évoluant dans différentes communautés. Il fait déjà l’objet d’un nouveau projet ANR en collaboration avec le LaBRI et le LSV. Au sein de l’IRIF et de ce projet, les collaborations entre l’algorithmique distribuée et la vérification des systèmes concurrents vont dans deux sens, avec pour objet central d’étude la notion de pannes au sein des systèmes concurrents. Cette notion est effectivement notablement connue pour être difficile à manipuler algorithmiquement, et complexe à modéliser formellement. 2. Sûreté des logiciels : La sûreté des applications distribuées ou encore la certification de grande classe d’algorithmes reposant sur des paradigmes prédéfinis de l’algorithmique, sont au cœur des défis actuels de la production de logiciels. L’IRIF démarre actuellement plusieurs projets sur ces problématiques dont l’ERC FOVEDIS sur la spécification formelle et la vérification des structures de données distribuées, dont un des défis est la vérification des logiciels de routage ou encore des implémentations concurrentes de systèmes de fichiers. Un autre projet fort de l’IRIF s’attaque à la vérification de grand corpus de code utilisé pour l’installation de packages de la distribution Debian FOSS. Enfin, dernier point mais non des moindres, Coq reste un des projets phares de l’IRIF, qui vise entre autres à intégrer Coq dans une plate-forme complète de développement de logiciels. 3. Réseaux et internet : Le développement et la complexification des réseaux posent de véritables défis pour lesquels l’IRIF est très bien positionné, comme en témoigne le développement du protocole de routage Babel, en cours de normalisation à l’IETF, et une étude récente des réseaux routiers permettant de développer et d’expliquer l’efficacité de nouvelles techniques de calcul d’itinéraires. Deux directions de recherche se dégagent à l’IRIF : d’une part, la vérification et l’étude de la robustesse et de la sûreté des réseaux informatiques, et, d’autre part, la gestion des aspects temporels et multi-modaux (métro, vélo, piéton, etc.) des réseaux de transport. 4. Software Heritage : La conservation numérique à long terme de l’ensemble de la connaissance 226 Chapitre 12. Projet scientifique de l’IRIF à cinq ans logicielle pose un nombre de défis considérable, à la fois techniques, scientifiques, politiques, etc., voire écologiques. A titre d’exemple, le graphe de données modélisant l’archive en 2017 dépasse les capacités actuelles des bases de données, avec plus de 7 milliards de nœuds et 70 milliards de liens. L’exploitation efficace de cette archive nécessite des travaux conjoints des communautés base de données, systèmes et calculs distribués, et algorithmique de graphes. Par ailleurs, informaticiens et logiciens devront collaborer pour transformer la grande quantité de métadonnées hétérogènes liées aux projets de développement de logiciels en une ontologie homogène. L’IRIF est donc parfaitement bien positionné pour aider à relever ces défis. 5. Sciences des données : La science des données ne cesse de se transformer et de se définir, et le développement de cette science est sans doute l’un des plus grands défis actuels de l’informatique dans lequel l’IRIF devra poursuivre son investissement (le développement d’activités sur ce thème est encore récent à l’IRIF). En particulier, la compréhension des fondements théoriques de cette science est essentielle afin d’appréhender les besoins émergents de celle-ci. La science des données nécessite l’expertise conjointe de nombreux domaines : gestion des données, intelligence artificielle, statistiques, sciences sociales, pour n’en citer que quelques-uns. Au cours du précédent quinquennat, l’IRIF s’est constitué une solide expertise en bases des données. L’un des principaux défis à venir est de pouvoir traiter de nouveaux modèles de données (graphes, données biologiques, réseaux sociaux, etc.) dont la nature des requêtes va au-delà du pouvoir d’expression standard de SQL et d’intégrer ce traitement dans la conception des langages de programmation. Un autre défi majeur de la discipline est la gestion des données distribuées, dont notamment leur traçabilité. Des solutions algorithmiques novatrices pourraient ainsi être apportées sur la base de notions d’approximation appropriées, tolérantes au bruit inhérent des données, pour lesquelles l’IRIF est experte.

En interaction avec les autres disciplines 6. Physique : Nos défis ici sont multiples. Evidemment, l’IRIF est leader pour s’attaquer aux défis des nouvelles technologies quantiques qui connaissent un développement et un investissement intenses aux niveaux européen et international. L’objectif de l’IRIF, dans le cadre de Paris Centre for Quantum Computing (PCQC), est de porter ses efforts sur (1) les communications quantiques sécurisées en vue de la conception d’un internet quantique, (2) la cryptographie post-quantique, et (3) l’apprentissage par ordinateur quantique. En dehors du thème quantique, l’IRIF compte poursuivre ses efforts visant à accroitre la compréhension de la physique sur plusieurs sujets, dont le projet ERC CombiTop sur les interactions de la combinatoire et de la physique (comptage sur les graphes en liaison avec la théorie des cordes), et la physique des hautes énergies (dont les nombres de Hurwitz). 7. Science de la vie : Avec le développement des techniques expérimentales de criblage à haut débit (high-throughput screening, HTS), le traitement informatique des données prend une importance capitale dans les laboratoires de bioinformatique, soulevant des difficultés calculatoires inédites, certaines déjà identifiées et d’autres à venir. À travers son activité de recherche orientée vers l’algorithmique et les graphes, l’IRIF est amené à jouer un rôle naturel dans l’identification et le traitement de ces problèmes. Dans le même temps, via sa composante sémantique et langages, l’IRIF compte renforcer son rôle fondamental dans la mise au point de formalismes et d’outils logiques pour une représentation des connaissances biologiques à la fois formelle et exécutable. Enfin, à travers l’ERC DBA, ce sont les comportements collectifs d’animaux qui sont explorés et expliqués grâce aux techniques d’algorithmique distribuée. 8. Interactions mathématiques : L’IRIF renforcera encore son influence mathématique au cours des cinq prochaines années grâce à la synergie nouvelle entre ses trois pôles, comme par exemple l’interaction entre algèbre et combinatoire, ou encore entre sémantique et vérification d’ordre supérieur. Un autre exemple de direction qui fera l’objet d’une future demande ERC vise à caractériser les tâches dans des systèmes distribués tolérants aux pannes qui sont résolubles par des 12.3 Sélection de défis scientifiques 227 algorithmes probabilistes, et à développer les sémantiques probabilistes et la réécriture probabiliste de structures combinatoires. Enfin, l’IRIF continuera d’explorer les applications des méthodes de réécriture à l’étude des structures catégoriques de dimension supérieure et de développer l’utilisation de telles structures pour l’analyse des langages de programmation et des assistants de preuves.

+ [50.583236614805884, 11.953125], 5 -

+ +

300 km 200 mi Leaﬂet | OpenStreetMap | Inria 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires

13.1 Présentation du pôle 13.1.1 Contour scientiﬁque Les équipes thématiques confèrent au pôle une vision complète de l’algorithmique : modélisation, conception, analyse. Les problématiques dont elles se saisissent concernent : (1) les fondements de l’algorithmique et de ses structures de données; (2) les nouvelles problématiques issues des technologies émergentes ou encore dues au traitement des grandes masses de données, centralisées ou non; (3) l’application de l’approche algorithmique et des outils combinatoires à la compréhension d’autres disciplines, au-delà du traitement de données issues de ces mêmes disciplines. Le pôle est représenté par Sylvie Corteel 1, et est constitué des 4 équipes thématiques suivantes :

1. Algorithmes et Complexité (ALGOCOMP), 2. Combinatoire (COMBI), 3. Systèmes Complexes, Réseaux, Calcul Distribué (COMPSYS), 4. Théorie et Algorithmique des Graphes (GRAPHES).

Plusieurs synergies sont déjà présentes ALGOCOMP et COMPSYS,COMBI et GRAPHES, ou encore COMPSYS et GRAPHES, et d’autres sont à venir. D’autres ponts existent avec les deux autres pôles, notamment avec les équipes thématiques Automates et applications et Modélisation et vériﬁcation du pôle Automates, Structures et Vériﬁcation, et Algèbre et calcul du pôle Preuves, Programmes et Systèmes. Plutôt que de citer toutes les thématiques du pôle, nous avons préféré illustrer notre complémentarité autour de trois de nos intérêts communs : algorithmes, approches probabilistes, et graphes.

Algorithmes Dans le pôle, les algorithmes sont conçus, analysés puis optimisés. Les algorithmes conçus peuvent soit répondre à des applications concrètes (réseaux, routage, transport), soit à des défis fondamentaux de l’informatique. Dans le premier cas, les efforts vont jusqu’à l’implémentation et la validation en situation réelle des algorithmes conçus. L’optimisation de la complexité est ici importante, et son ordre de grandeur ne suffit pas. Une bonne modélisation des données réelles est donc primordiale. Dans le deuxième cas, les défis peuvent être anciens et néanmoins toujours d’actualité, comme l’étude de la supériorité des algorithmes probabilistes sur les algorithmes déterministes. Ils peuvent aussi concerner des problématiques liées à de nouveaux besoins informatiques (big data, cloud computing, ...) ou encore à de nouvelles technologies (streaming, online, distribuées, quantiques, ...). On cherche alors à cerner les nouveaux verrous algorithmiques de ces nouveaux besoins et modèles de calculs, ainsi qu’à identifier les nouvelles complexités pertinentes de ces modèles (non-localité, interaction, privacy). L’analyse des algorithmes s’effectue soit dans le pire cas, soit en moyenne selon une modélisation connue des données. Cette dichotomie a priori anodine a un impact important. Dans le premier cas, des résultats d’impossibilités (bornes inférieures) peuvent être établis pour tout algorithme tentant de résoudre le problème. Ces limitations sont étudiées notamment en fonction du modèle de calcul, ou encore de la qualité de solution requise. Dans le deuxième cas, souvent l’algorithme est fixé, puis son comportement est analysé de façon très précise selon la modélisation statistique de son entrée. Les

1. à compter de juillet 2018, l’intérim étant assuré par Frédéric Magniez 230 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires efforts de modélisation permettent de comprendre la dynamique des structures de données utilisées, afin d’optimiser ensuite au mieux l’utilisation de ces structures, par exemple en les compressant. En poussant plus loin, la compréhension des propriétés structurelles des données permet de concevoir des algorithmes plus efficaces. La classification par mineurs exclus de Robertson et Seymour est sans doute l’un des plus célèbres exemples. On peut inclure aussi ici les algorithmes de complexité paramétrée. Enfin, les objets d’études peuvent sortir du champ de l’informatique, en partant des réseaux sociaux ou encore des systèmes d’individus communicants. L’algorithmique apporte un nouveau type de modélisation à ses disciplines, muni d’autant d’outils de mesures quantitatives que de complexités existantes.

Approches probabilistes De nombreux aspects probabilistes interviennent dans la recherche menée par le pôle, à des degrés divers et pour des raisons diverses. La présence d’aléa dans nos travaux reflète d’abord la nature de l’information accessible dans les phénomènes réels, qui est soit intrinsèquement probabiliste, soit peut être modélisée au moyen de l’aléa. Cela s’illustre dans l’idée de l’analyse en moyenne des algorithmes, ou dans les modèles biologiques ou animaux par les algorithmes distribués. L’aléa se retrouve également comme un puissant outil dans la conception des algorithmes eux-mêmes, une idée cruciale en calcul distribué ou dans les algorithmes sous-linéaires pour tirer de l’information d’une masse gigantesque d’information. La théorie des probabilités apparaît ensuite comme un outil théorique important pour l’analyse. Ainsi, la théorie des limites Browniennes de cartes et graphes aléatoires renseigne-t-elle sur le comportement asymptotiques de grands graphes qui influent sur leurs propriétés algorithmiques. En théorie de graphes, on sait aussi combien la méthode probabiliste est puissante, par exemple pour les questions de coloration (construction de contre-exemples, mais aussi méthodes effectives via les versions algorithmiques du lemme local de Lovasz). En calcul quantique, les résultats généraux de comparaison permettent de quantifier directement la complexité de certains algorithmes quantiques en connaissant celle de leurs analogues classiques probabilistes. Enfin, nos travaux ont des conséquences et influences directes sur la théorie des probabilités elle-même. Cela est vrai en particulier en physique statistique. Notamment les travaux du pôle sur les cartes ont un impact important, que ce soit par l’introduction de techniques combinatoires utiles aux probabilistes, par l’établissement de conjectures que les probabilistes se sont appropriées, ou même par des travaux directement cosignés avec des probabilistes et publiés dans des revues de probabilités.

Graphes Les graphes apparaissent naturellement dès que des objets sont mis en relation. L’apparente simplicité mathématique du concept est en fort contraste avec sa richesse structurelle et l’étendue des problèmes algorithmiques qu’il soulève. L’algorithmique des graphes constitue une discipline à part entière en forte connexion avec leur étude structurelle. Notons par exemple l’importance des décompositions de graphes et l’essor algorithmique qu’a pu connaître un concept comme la largeur arborescente (treewidth) dont les implications s’étendent jusqu’en bases de données et dont la naissance vient de l’étude des familles de graphes closes par mineur. Les graphes constituent le modèle par excellence pour les réseaux où le problème du routage consiste fondamentalement à trouver un chemin dans le graphe d’interconnexion d’un réseau. Le modèle LOCAL du calcul distribué s’intéresse particulièrement au graphe d’interconnexion des noeuds de calculs et de la distance que doit parcourir l’information dans ce graphe pour résoudre une tâche. D’une manière générale, les systèmes complexes s’intéressent aux phénomènes globaux émergeant d’interactions locales qui se modélisent à nouveau par un graphe. Les graphes offrent aussi une théorie fournie dans leur approche probabiliste. L’analyse et la génération de graphes aléatoires constituent en soit déjà un domaine difficile. L’étude des processus markoviens sur les graphes et leur vitesse de convergence forment aussi un noyau dur relié à divers aspects de l’informatique. 13.1 Présentation du pôle 231 En complexité de nombreux problèmes fondamentaux ont trait aux graphes. Les progrès récents dans les nouveaux modèles de calculs tels que le streaming ou le quantique portent pour une part importante sur de tels problèmes. L’approche par property testing, où il s’agit de tester si une entrée vérifie une propriété ou en est loin, a reçu dans le passé une grande attention concernant les graphes. Elle renaît depuis peu dans le cadre du calcul distribué. Il s’agit d’un défi fédérateur pour le pôle et important pour l’algorithmique.

13.1.2 Objectifs scientifiques Les objectifs scientifiques du pôle Algorithmes et Structures Discrètes sont autour de la conception des algorithmes, de leur optimisation et de leur analyse. Pour cela, il faut une connaissance fine des structures combinatoire impliquées dans ces algoithmes. Le pôle a toutes les compétences pour relever les défis fondamentaux de l’informatique théorique mais aussi des défis issus de situations réelles (réseaux, bases de données) et d’interactions avec les autres sciences (mathématiques, physique et biologie). Citons quelques exemples de projets récents ou bien ancrés dans le pôle : — L’informatique quantique (Fédération PCQC, ERC Iordanis Kerenidis) — La combinatoire des cartes et leur interaction (Projet Emergences, ERC Guillaume Chapuy) — Les systèmes biologiques complexes (ERC Amos Korman) — Les réseaux (Projet INRIA Gang) — Méthodes formelles pour la conception d’algorithmes distribués (ANR 2017) — Homomorphismes de graphes signés (ANR 2017) Ceci ne représente que quelques pointeurs de la richesse scientifique de notre pôle. Le but du quinquennat est de se rassembler, chercheurs, enseignants-chercheurs, rangs A ou B pour se connaître scientifiquement (groupes de lecture, séminaires communs), travailler et collaborer pour offrir une approche solide et constructive de l’informatique fondamentale. En complément de ces objectifs propres à chacune des équipes thématiques, les objectifs scientifiques du pôle consistent en : (1) une ouverture sur des thématiques proches et complémentaires, mais dont les communautés respectives communiquent peu dans les conférences et autres évènements internationaux, afin notamment d’enrichir la formation de nos étudiants; (2) une prospective commune sur les nouveaux défis algorithmiques de l’informatique, afin d’enrichir les sujets de recherches des équipes thématiques; (3) un échange de savoir-faire, notamment en terme de modélisation et d’analyse, afin de développer de nouvelles synergies et collaborations scientifiques. Enfin, les objectifs en terme de fonctionnement au quotidien et de choix stratégiques sont : (1) rationaliser les besoins des équipes thématiques du pôle (bourses de thèses, demandes d’ATER, postdocs, mois d’invités, profils de postes), y compris en terme de mutualisation si nécessaire; (2) susciter des réponses à des appels d’offres au niveau du pôle plutôt que de l’équipe thématique; (3) se positionner collectivement en terme d’ouverture vers de nouvelles thématiques scientifiques, notamment en terme de recrutement.

13.1.3 Interactions entre équipes thématiques et avec les autres pôles Les interations entre les équipes thématiques du pôle se trouvent au coeur des trois grands grands intérêts communs décrits dans notre contour scientiﬁque : algorithmes, probabilités et graphes. Nous donnons quelques exemples concrets d’interactions. Pour le moment, la plupart se concrêtisent par des membres qui font partie de deux équipes thématiques du pôle. — Graphes aléatoires. Cette thématique utilise à la fois des méthodes probabilistes, de théorie des graphes et combinatoire analytique. Elle concerne les équipes COMBI et GRAPHES principalement. — Graphes et systèmes complexes venant de la biologie. Cette thématique utilise des techniques d’algorithmique de graphe, d’algorithmique distribuée et des systèmes complexes. Elle concerne les équipes thématiques GRAPHES,COMPSYS et ALGOCOMP. — Algorithmes efﬁcaces. Cette thématique utilise à la fois des techniques de conception, d’analyse 232 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires

de systèmes et de complexité ﬁne. Elle concerne les équipes thématiques ALGOCOMP,COMBI et COMPSYS. — Algorithmes distribués. Cette thématique est développée à la fois dans les équipes thématiques COMPSYS et ALGOCOMP. — Réseaux et algorithmes pour les graphes. Cette thématique est développée à la fois dans les équipes thématiques GRAPHES et COMPSYS à travers le projet INRIA Gang. Les interactions avec les deux autres pôles sont naturelles aussi et seront développées lors du prochain quinquennat. Citons quelques exemples déjà en place.

— Réécriture et combinatoire algébrique : équipes thématiques COMBI et Algèbre et calcul. Cette interaction sera renforcée par le recrutement de Bérénice Delcroix-Oger à l’automne 2017. — Algorithmes pour les bases de données : équipes thématiques ALGOCOMP et Automates et applications. — Systèmes biologiques complexes : équipes thématiques COMPSYS et Analyse et Conception de Systèmes. — Vérification des systèmes distribués : équipes thématiques COMPSYS,ALGOCOMP et Modéli- sation et vérification, notamment au travers d’une nouvelle ANR portée par Arnaud Sangnier (Modélisation et vérification). — Combinatoire des mots et dynamique symbolique : équipes thématiques COMBI et Automates et applications. Toutes ces nouvelles synergies et interactions seront au coeur de la construction du pôle.

13.1.4 Pilotage, animation, organisation

Chaque équipe thématique a vocation à animer son propre séminaire hebdomadaire. Une fois par mois, et à tour de rôle, une équipe thématique proposera un séminaire commun pour le pôle. Cette semaine-là les autres équipes suspendront leur séminaire. En plus de sa vocation d’animation qui permettra de se comprendre scientifiquement, le pôle se veut un lieu de communication et d’échanges permettant d’établir une réflexion en amont et des positions communes, afin de préparer les dossiers de demandes de moyens à la direction et au conseil de laboratoire. Une réunion des responsables d’équipes thématiques sera donc organisée une fois par mois en moyenne par le responsable du pôle. Des assemblées générales seront aussi constituées en fonction de l’actualité, environ à chaque trimestre. Ses réunions complèteront les discussions se tenant à l’intérieur de chaque équipe thématique.

13.1.5 Moyens à mobiliser, partenariats

Outre ses membres du CNRS et de l’Université Paris Diderot, le pôle héberge une équipe projet INRIA et 2 chercheurs INRIA. Le pôle a vocation à renouveler cet engagement de l’INRIA. Afin de lutter contre la raréfaction des postes, il est en effet important de différencier nos supports. Depuis le dernier quinquennat, le pôle compte en effet 4 départs pour 2 arrivées. Le prochain mandat commencera heureusement avec un recrutement d’une maître de conférences (septembre 2017) à cheval sur ce pôle et PPS. En revanche, plusieurs départs à la retraite sont à anticiper. Le pôle cherchera donc à renforcer ses thématiques par des recrutements concertés de maitres de conférences ou de chargés de recherche, mais aussi à s’ouvrir sur de nouvelles thématiques en saisissant des opportunités de recrutement de professeurs ou de directeurs de recherche. Tout en privilégiant l’excellence scientifique, le pôle s’efforcera de rationaliser ces futurs recrutements. Ce point sera crucial pour le prochain quinquennat et la cohésion du pôle. Il est en effet important de noter que les besoins entre équipes thématiques sont hétérogènes non seulement 13.1 Présentation du pôle 233 en terme d’expertise scientifique (parfois quasi-absente en France) mais aussi en terme d’expérience recherchée. En particulier, certains des développements thématiques souhaités par le pôle reposent sur des recrutements nouveaux, dont une partie devrait être tournée vers l’international. Cette dernière catégorie repose essentiellement sur les concours CNRS ou INRIA sur lesquels nous n’avons que peu d’influence, y compris sur l’affectation pour le CNRS. Ce mécanisme, ajouté à des considérations financières, sont autant de difficultés d’attractivité qu’il faudra surmonter avec un travail de préparation important avec les candidats, mais aussi du pôle, en concertation avec le laboratoire et éventuellement ses tutelles. Au niveau contractuel, les équipes thématiques du pôle ont plusieurs contrats ANR et ERC en cours. Elles continuerons d’investir temps et énergie afin d’assurer le financement adéquat à leur recherche leur permettant ainsi de maintenir leurs contacts scientifiques par des invitations régulières, le recrutement de postdocs de grande qualité, ou encore d’assister aux conférences internationales les plus prestigieuses de leurs domaines. Les recrutements de postdocs ont été une réussite. Il faudra les maintenir avec des appels internationaux le plus tôt possible, nous alignant ainsi sur le calendrier international et nous permettant de solliciter certains financements locaux, comme ceux de la FSMP, en fonction des candidats retenus. Les recrutements d’étudiants en thèse continuera d’être basé sur une adéquation directeur-étudiant sans intervention particulière du pôle, sauf éventuellement pour rationaliser les ressources en cas d’un besoin particulier de financement. Enfin, le pôle a une grande activité de vulgarisation et d’animation. Un de ses succès est le séminaire Flajolet pour la combinatoire, ou encore les journées QuPa organisées par PCQC, ainsi que son implication dans le GDR IM, les écoles EPIT, et les rencontres Algotel. Le pôle pourrait porter ses efforts de rassemblement à l’échelle nationale et internationale. Le pôle a aussi une grande visibilité internationale, dont une partie est formalisée par des collaborations bilatérales, des réseaux, ou encore des LIA et PICS. Le pôle continuera dans cette direction afin d’exploiter et de partager au mieux ses contacts privilégiés. 234 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires 13.2 Equipe thématique Algorithmes et Complexité 13.2.1 Composition de l’équipe With the new arrival of Pierre Fraigniaud and Sylvain Perifel, our group will have 7.5 permanent members. 1. Pierre Fraigniaud, DR CNRS (50% with COMPSYS) 2. Iordanis Kerenidis, DR CNRS 3. Amos Korman, DR CNRS (50% with COMPSYS) (promoted October 2017) 4. Sophie Laplante, PR Paris Diderot 5. Frédéric Magniez, DR CNRS (current group leader) 6. Sylvain Perifel, MC Paris Diderot (50% with AUTOMATES ET APPPLICATIONS) 7. Adi Rosén, DR CNRS 8. Michel de Rougemont, PR Paris 2 9. Miklos Santha, DR CNRS

13.2.2 Orientations scientifiques The main scientific goal of the research done in the group is the advancement of our understanding of fundamental techniques, tools and models for algorithms, communication protocols, and security instruments. We aim at giving important contributions to the building of the theoretical infrastructure for those fields, as well as at giving important contributions to specific application areas. Our goal is to develop novel and efficient techniques, and to investigate the limitations of our novel techniques and those of previously known ones. Our methodology is to give rigorous mathematical proofs, both for the guarantees of our tools or algorithms (upper bounds), and for the limitations of these techniques (lower bounds). At the same time we aim at contributing to other disciplines by suggesting to base various scientific studies in those disciplines on theoretical computer science, mostly algorithmic, insights. In terms of applications that motivate some of our work, we plan to center our investigations on massive data systems (e.g., in biological structures) and on small scale quantum computers (e.g., for quantum machine learning). In terms of interdisciplinary work, we plan to center our research on large physical and biological systems, where insights from algorithms, particularly distributed algorithms, and from communication complexity can much contribute to research in those areas.

Algorithms for massive data and systems Algorithms and data structures are two of the main pillars of data processing, data analysis and systems. Many classical algorithms and data structures are unsuitable for big data as they require to store the whole input or to access at least most of it. Moreover, many classical algorithms do not work well in heterogenous and dispersed computing systems. Motivated by the above observations, one of our main goals it to develop new techniques and algorithms for big data problems and for the control of heterogenous and dispersed computing systems and environments. Specifically, we plan to develop time- and space-efficient streaming algorithms, approximation algorithms, distributed algorithms, local computation algorithms, and property testing techniques. With terabytes of DNA sequencing data, bioinformatics is a major area where big data techniques are necessary. Techniques involving randomization are now widespread in that field, e.g., locality-sensitive hashing is applied to reduce the index size for DNA sequences. We plan on making use of our expertise in algorithms and randomization in order to address the challenges of bioinformatics, and to initiate new collaborations with experts in this field. We already have identified partners at LIGM and LIX. While it is often impossible to access all parts of a huge database, accessing the data as a stream or in the setting of property testing is a possible solution. In such situations the issue of missing or incorrect entries has to be addressed. One approach is to answer database queries in an approximate way, where the use of the right measure for the distance between the returned answer and the exact one becomes of crucial importance. We plan to investigate the impact of different distance measures for different database types. In systems biology the distinction between models and algorithms remains insufficiently explored. To 13.2 Equipe thématique Algorithmes et Complexité 235 address this issue we would like to propose the formation of a new scientific field, called algorithmic biology, that bases biological studies on theoretical algorithmic insights. Simultaneously, we intend to develop new algorithmic techniques inspired by the behavior of biological ensembles, by gaining algorithmic insight from the close interaction with questions in biological systems. We plan to focus on the field of collective behavior, and to demonstrate the benefits of theoretical computer science techniques in the study of biological ensembles. While dealing with tasks such as searching and foraging in unreliable environment, and decision making under noisy interactions, we plan to take advantage of our expertise in online algorithms, algorithmic game theory, search algorithms, distributed computing and communication complexity. Corresponding experiments will be conducted by experimental biologists and their outcome will be analyzed theoretically.

Quantum technologies Safe communication is necessary to secure the flow of information against all-powerful adversaries. This includes both quantum-safe classical, as well as quantum cryptographic, protocols. Our current goal is the design and implementation of the quantum internet, making use of our expertise and our group’s previous high-impact theoretical and experimental works in quantum cryptography, optimal protocols for coin flipping and bit commitment, unforgeable quantum money schemes, quantum communication complexity protocols and implementations of multiparty communication primitives. Specifically, we will focus on designing and building network infrastructures and protocols for quantum cloud architecture and distributed computation, where the security of such protocols will be based on quantum-safe cryptography, i.e., the design and the evaluation of cryptographic systems that are resistant even to quantum attacks. We plan to investigate the existing algorithms and design new ones for testing the security of various cryptographic systems, and to give crucial contributions to the conception of new cryptosystems which remain secure against quantum attacks. We further plan to investigate the very promising area of quantum machine learning. This field has also sparked widespread interest from the industry, including Google and Microsoft. Quantum computers can be used to process large amounts of data, for example in analyzing user-product information in large-scale recommender systems. Our goal is to understand the comparative advantage of quantum computers and to use quantum algorithms to improve fundamental classical processes in optimization, such as gradient descent and interior point method.

Complexity and Information theory tools Another part of our research plan for the coming years consists of studying computational complexity in both the quantum and the classical settings. Our group’s strengths in this area are twofold: algebraic circuit complexity, and communication and information complexity. In the case of arithmetic circuits, one long term goal is to give lower bounds on the size of such circuits computing certain polynomials (such as the permanent). Since for general circuits this remains elusive, we would like to focus on restricted models, such as depth-bounded, multilinear and non-commutative circuits. The methods we intend to use include the study of the rank of the so-called “partial derivative matrix”. This method might be useful to solve the intriguing question of determining the minimal size of a multilinear circuit computing the determinant. The topic of arithmetic complexity is also one of the interests of the Logic team at IMJ, which would lead to a natural and close (and already ongoing) collaboration with several of its members. Also, several member of the Automata group drew our attention to similarities with some results on automata, something we wish to explore together. Communication and information complexity is one of the axes that traverse the work of most of the group members. In this model, we focus our attention on the amount of information that has to be transmitted between various components of a computation, and use this measure to show lower bounds on the overall ressources required to solve the problem at hand. How the components are split and what ressources are studied depends on the specific model of computation or the specific questions asked: 236 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires streaming algorithms, query complexity, time-space trade-offs, etc. In this part of the project we will study communication and information complexity in and of itself. A central questions in this ares is whether in any interactive protocol, the number of bits exchanged can be compressed to its information complexity, an information theoretic measure of the amount of information exchanged. We plan to work on several questions related to the classical and quantum versions of this question. Very recently, Dave Touchette and Mathieu Laurière (a recent graduate of our group) gave robust formulations of a quantum notion of information complexity, opening the way for further investigation. Our work will focus on the quantum partition bound, and we plan to establish the relations that hold between this bound and quantum information complexity. As a first step towards this goal, we will study the communication complexity of generating bipartite quantum states.

13.2.3 Moyens à mobiliser, partenariats In order to achieve our scientific goals we plan, in addition to relying on the scientific work of our current permanent members, to forge new partnerships, to secure financial means necessary for various scientific activities, to recruit postdocs and PhD students, and last, but not least, recruit new permanent members. Our current scientific partners include scientists from many major scientific centers in computer science around the world (e.g., MIT, U. of Waterloo, Tel-Aviv University, CWI Amsterdam) as well as important centers in France (e.g., Di-ENS, LIP6, ENS Lyon, Télécom ParisTech). We are partners in the project “Regroupement de l’industrie française pour la sécurité post-quantique” (RISQ), in the framework of the Bpifrance: “Grand défi du Numérique". We will strengthen these scientific (and industrial) ties and will forge new ones both in France and outside of France. We have recently initiated a series of lectures with LIGM and LIX on "Randomized Algorithms and Models with Biological Applications". In IRIF, our strongest links are with the "Complex Systems, Networks and Distributed Computing" and "Automata and Application" groups. On the EU level we are members of the “Interest Group on Algorithmic Foundations of Information Technology” (IGAFIT), and we plan to be active in this network, e.g., for the strengthening of research in Algorithms in Europe and for applications to EU research funds. We will continue to invest time and effort to secure adequate funding for activities leading to achieving our scientific goals, activities such as the maintenance of our scientific contacts, the hiring of high quality postdocs, and the attendance of international conferences. On the quantum side of our research, we are currently applying for two European and one ANR projects with a number of institutions including: UMPC, Inria Paris, Université Libre de Bruxelles, CWI, University of Latvia, QuTeCh (TU Delft), and University of Waterloo. We are further forging cooperation with the industry, e.g., with ATOS which we have introduced into our European network. As to the classical (i.e., non-quantum) computation side of our research, we plan to apply for new ANR projects together with our partners from our previous ANR grants, as well as new partners, e.g., from LIGM and LIX. We also plan to explore the possibilities to participate in, or organize, EU-funded projects, possibly in conjunction with our activity in IGAFIT. Last but not least, we plan on trying to recruit new top-level permanent members to our group, mostly on the younger side, and at least partly from the international scene. Attracting candidates from the international scene usually requires to resort to CNRS recruiting on which we have lesser influence. We plan to invest much effort in order to recruit the best candidates, and in order alleviate the difficulties we encounter to recruit them as permanent members (as opposed to as postdocs). 13.3 Equipe thématique Combinatoire 237 13.3 Equipe thématique Combinatoire 13.3.1 Effectif et son évolution En plus des permanents de l’ancienne équipe « Combinatoire » que sont 1. Guillaume Chapuy, CR CNRS (responsable, 50% avec GRAPHES), 2. Sylvie Corteel, DR CNRS 3. Enrica Duchi, MC Paris Diderot 4. Jeremy Lovejoy, CR CNRS 5. Roberto Mantaci, MC Paris Diderot with HDR 6. Anne Micheli, MC Paris Diderot 7. Dominique Poulalhon, MC Paris Diderot 8. Vlady Ravelomanana, PR Paris Diderot (50% avec GRAPHES), nous enregistrons l’arrivée de quatre nouveaux membres : 9. Valérie Berthé, DR CNRS (50% avec AUTOMATES ET APPLICATIONS), 10. Bérénice Delcroix-Oger, MC Paris Diderot (50% avec ALGÈBREET CALCUL), 11. Christiane Frougny, PR émérite Paris Diderot (50% avec AUTOMATES ET APPLICATIONS), 12. Wolfgang Steiner, CR CNRS (50% avec AUTOMATES ET APPLICATIONS). En termes de non permanents, l’équipe a eu en continu un ou deux postdocs sur la période précédente. Ce flot devrait continuer dans des proportions comparables, notamment avec l’ERC CombiTop. La densité de doctorants dans l’équipe est également à peu près stable, avec trois thèses en cours.

13.3.2 Objectifs et identité Notre objectif principal est de devenir un des centres incontournables de la combinatoire au niveau local, national, et international. Nous promouvons une identité bien reconnaissable centrée sur nos domaines d’expertise que sont la combinatoire énumérative, bijective, et algébrique et l’étude des structures aléatoires discrètes, mais surtout ouverte sur les évolutions récentes de la combinatoire et ses interactions internes et externes. Nous ne souhaitons pas représenter « une » ni « des » combinatoires, mais plutôt une vision de la combinatoire, incarnée par le dynamisme et l’ouverture d’esprit de notre groupe. Cela implique une reconnaissance académique internationale, qui repose à la fois sur le succès individuel des membres et sur une politique d’invitations, de mobilités (chercheurs, postdoctorants) et d’organisation d’événements. La condition de la réalisation de ces objectifs est de maintenir l’effervescence et le dynamisme intellectuel d’un groupe, qui repose en particulier sur l’attractivité de notre séminaire et groupe de travail qui est devenu en quelques années un lieu de rencontre important de toute la combinatoire francilienne, et sur l’implication des doctorants et postdoctorants. Ce sont les conditions de l’excellence de notre recherche.

13.3.3 Positionnement scientifique, approche de la combinatoire, et projets de recherche Nos travaux se situent dans la tradition d’une école de combinatoire française qui s’enracine dans les travaux de pionniers comme Schützenbgerger, Viennot, ou Flajolet. Cette communauté a développé une expertise spécifique dans ce que l’on pourrait appeler une « combinatoire concrète », tout en s’intéressant finalement à des objets et à des problèmes qu’on également considérés d’autres branches de l’informatique, des mathématiques discrètes, ou de la physique. Le projet de l’équipe thématique combinatoire s’inscrit pleinement dans ce cadre. Plus spécifiquement, une originalité et une force de notre groupe vient du fait que nous représentons plusieurs tendances complémentaires au sein de la combinatoire, par les méthodes (bijective, analytique, algébrique, dynamique), par les objets que nous considérons (cartes, tableaux, arbres, graphes aléatoires, mots), et par les connexions scientifiques (analyse d’algorithmes, physique théorique, probabilités, théorie des nombres). Les projets scientifiques exposés ci-dessous donnent à voir un aperçu de ces interactions au travers de projets de recherches spécifiques que nous mettrons en œuvre dans les prochaines années. Ils représentent à la fois notre cœur de métier et illustrent nos dynamiques d’interactions. 238 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires Combinatoire des cartes. C’est l’un des thèmes centraux de l’équipe. L’étude des cartes s’est imposée depuis une vingtaine d’années comme un thème central de presque toutes les sciences dures, et via la combinatoire, comme une source d’interactions très prolifique. L’ERC CombiTop, qui fournira une partie importante de l’énergie de l’équipe grâce au recrutement de non-permanents, a pour but principal de faire sauter le verrou qui existe actuellement entre les approches « concrètes » et « abstraites » à l’étude des cartes. En particulier, il s’agira de comprendre le lien entre les approches de physique algébrique (récurrence topologique, systèmes intégrables) et les approches combinatoires (bijections, équations fonctionnelles), ce qui aurait probablement des répercussions très profondes sur l’étude des cartes aléatoires, sur l’analyse d’algorithmes liés au cartes, et sur la combinatoire algébrique elle-même. Combinatoire des polynômes orthogonaux. Ce thème, fondé par Flajolet et Viennot au début des années 1980, est l’une des grande réussites de la combinatoire et l’un de ses grands apports à la physique mathématique. Un défi actuel du domaine est mieux comprendre combinatoirement les polynômes de Koorwinder. Nous avons déjà montré que des modèles d’exclusion sont liés à des algèbres combinatoires qui généralisent les fonctions symétriques non commutatives, ce qui ouvre une voie prometteuse. Ce projet recoupe également, par ses liens avec les systèmes de particules en interactions, les collaborations avec nos anciens membres associés sur les processus de Schur et les modèles de pavages, issues de sessions passées de notre groupe de travail. q-séries et théorie des nœuds. Ce thème est appelé à se renforcer dans l’équipe puisque la théorie des nœuds sera l’objet de notre groupe de lecture au premier semestre 2018. Le lien entre q-séries et théorie des nœuds fait l’objet d’une effervescence particulière, ainsi Murakami a découvert une formule de type Rosso-Jones pour le polynôme de Jones coloré des nœuds toriques câblés. En appliquant des techniques combinatoires (paires de Bayley), on devrait pouvoir calculer certains polynômes de Jones colorés cyclotomiques, et découvrir de nouvelles q-séries de type « Mock theta ». Graphes aléatoires, satisfiabilité, et nouveaux modèles d’aléa. L’étude des graphes aléatoires sous différents modèles d’aléa est non seulement un domaine moteur des mathématiques discrètes mais également sources profondes d’applications. Nous avons le projet de contribuer à cette étude, via des points d’achoppement bien choisis où la combinatoire que nous pratiquons s’avère utile et permet de dépasser les approches existantes. Ainsi nos travaux sur la transition de phase des graphes aléatoires pour la planarité résolvent une conjecture vieille de 40 ans, grâce à l’application de méthodes d’analyse d’algorithmes dans un contexte nouveau. Nous nous attaquons maintenant au problème ambitieux de la transition de phase dans le problème 2-SAT (un doctorant travaille sur le sujet). Dans une veine légèrement différente, la résolution de la conjecture de McDiarmid-Steger-Welsh sur la probabilité de connexité des graphes aléatoires « ajoutables » a requis l’association de méthodes de combinatoire analytique dans un contexte très atypique, d’optimisation non-linéaire, qui ouvre de nombreuses perspectives nouvelles. Combinatoire des mots. La dynamique symbolique fournit des constructions de systèmes dynamiques particulièrement intéressantes, dont les propriétés peuvent être étudiées par la combinatoire des mots. Nous étudions principalement les systèmes dynamiques de type arithmétique (numération, fractions continues, schémas de coupe-et-projection, automorphismes du tore etc.), déterministes aussi bien que chaotiques. Les fractions continues multidimensionnelles et les substitutions associées définissent ainsi des mots S-adiques, tels que les mots d’Arnoux-Rauzy, ainsi que des pavages qui permettent de définir des partitions de Markov non-stationnaires pour des suites d’automorphismes du tore. Nous souhaitons exploiter ces partitions de Markov pour obtenir des codages (géométriques et arithmétiques) pour le flot des chambres de Weyl. En exploitant les méthodes développées dans le cadre de l’analyse dynamique d’algorithmes, les fractions continues permettent également l’étude probabiliste de familles de mots obtenues comme codages symboliques de systèmes dynamiques arithmétiques. 13.3 Equipe thématique Combinatoire 239 13.3.4 Mise en œuvre du projet, et vie de l’équipe Concrètement, il s’agit de donner les moyens à tous de s’épanouir intellectuellement. Notre premier outil et notre grand succès est le groupe de lecture, qui nous a permis de considérablement progresser tout en renforçant notre attractivité. Nous choisissons un thème pour 3 ou 6 mois, choisi en fonction de sa pertinence dans la science actuelle, et organisons un exposé habdomadaire de 1h30 à 2h, avec la participation de nombreux chercheurs (de l’IGM, du LIX, du CEA. . . ). Nous souhaitons le renforcer après une année de pause due notamment au trimestre que nous organisions à l’IHP. Le premier thème de 2017/2018 sera la conjecture du volume en théorie des nœuds, que vous souhaitons apprendre pour examiner les possibilités d’y appliquer des méthodes combinatoires. Nous souhaitons également continuer de nous impliquer dans la diffusion de la combinatoire via le cours de combinatoire du MPRI où nous présentons un panel varié de combinatoires différentes, renouvelé chaque année. Nous participons activement depuis sa création à laquelle nous avons contribué, et nous finançons, le séminaire Flajolet de combinatoire qui a lieu tous les deux mois à l’IHP. Enfin, nous avons une politique active de membres associés (sur la dernière période : Biane, IGM; Bouttier, CEA; Pournin EFREI). En 2017-2018, un chercheur de l’IGM (Josuat-Vergès) sera associé à l’IRIF. Plus généralement, l’attractivité que nous excerçons sur les chercheurs franciliens est un atout important, notamment en raison de la difficulté conjoncturelle d’obtenir des recrutements de permanents. L’équipe dispose par ailleurs de moyens financiers satisfaisants (ERC CombiTop, projet FSMP Ville de Paris, partenariats internationaux) via une politique de dépôt de projets que nous souhaitons continuer.

13.3.5 Conclusion et positionnement dans la communauté scientifique Comme le montre notre projet nous voulons devenir une plaque tournante de la combinatoire à différentes échelles. La présence de notre équipe thématique au sein de l’IRIF, grande structure dédiée à l’informatique théorique, est une chance, une élément de visibilité ainsi qu’un élément d’identification clair au sein des nombreuses interactions dont nous nous nourrissons. Un avantage indéniable est notre situation géographique au cœur de l’Île-De-France, qui joue évidemment un rôle dans le succès de nos groupes de lecture et de nos invitations. Au niveau national, nous participons pleinement aux GT-Aléa et au GT-Combalg du GDR-IM, et serons attentifs à en porter les thèmes dans les évolutions futures de ces structures. Nous avons de bonnes relations (mobilités d’étudiants, collaborations) avec les autres grands pôles de combinatoire en France (LIX, LIPN, IGM, LaBRI,. . . ). Nous sommes visibles dans les grands événements internationaux de la combinatoire (AofA, FPSAC, EuroComb. . . , invitations ou comités de programme). Nous avons également récemment augmenté nos responsabilités éditoriales (Corteel EIC JCTA depuis 2015, Chapuy EB CJM depuis 2017). Enfin, nous continuerons de prendre une part active à la vie de la communauté combinatoire nationale et internationale, que ce soit via notre participation à l’organisation de grands événements récurrents (organisation des journées Aléa au CIRM en 2018) ou par l’organisation d’événements originaux qui portent notre vision des interactions comme nous l’avons fait avec le trimestre combi17, ainsi que par notre implication dans les réponses aux appels à projets. 240 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires 13.4 Equipe thématique Systèmes Complexes, Réseaux, Calcul Distribué

13.4.1 Members 1. Yacine Boufkhad, MCF Paris Diderot 2. Carole Delporte, PR Paris Diderot 3. Hugues Fauconnier, PR Paris Diderot 4. Pierre Fraigniaud, DR CNRS (50% with ALGOCOMP) 5. Michel Habib, PR Paris Diderot (50% with GRAPHES) 6. Amos Korman, DR CNRS (50% with ALGOCOMP) (promoted October 2017) 7. Adrian Kosowski, CR Inria with HDR (group leader) 8. Jean Krivine, CR CNRS (33% with PREUVESET PROGRAMMES and ANALYSE ET CONCEPTIONDE SYSTÈMES) 9. Fabien de Montgolﬁer, MCF Paris Diderot (50% with GRAPHES) 10. Nicolas Schabanel, DR CNRS 11. Laurent Viennot, DR Inria (50% with GRAPHES) Most of the members originate from the previous Distributed Computing & Graphs group of the IRIF: 5 persons at 100%, 4 persons at 50%, two persons did not join this new group. The composition of the new group has a stronger focus on studies of complex systems, and most speciﬁcally biological systems. Expertise in this direction is reinforced by Amos Korman re-joining the group at 50%. and Jean Krivine from the pole PPS contributing his participation at 33%; the latter also brings new expertise in the area of formal semantics for time-evolving systems. On the other hand, expertise in pure and structural graph theory is largely relayed to the new Graphs group.

13.4.2 Objectives

The research expertise of the group covers areas of distributed computing theory, network science, and discrete optimization. The group’s objective is to design algorithms and provide structural results for fundamental models of distributed systems. The proposed research has a direct bearing on applications in real-world complex systems, and two especially important application areas include biological systems and transportation networks.

13.4.3 Project implementation and positioning in the scientiﬁc community

Members of the group are involved in several projects supported by external institutions. Most central to the group is Inria Project GANG (“Networks, Graphs and Algorithms”, 2012–2019) led by Laurent Vien- not, which covers most of the aspects of the group’s activity, and ANR project DESCARTES (2017–2020), focusing on uniﬁed models for distributed computing. An ERC consolidator grant (2015–2020) supports the research of Amos Korman and his collaborators in the area of distributed biological algorithms. Studies of transportation networks are supported by ANR grant MultiMod which focuses on optimizing multi-modal passenger transportation (2017–2020), coordinated by Inria Sophia Antipolis and carried out in collaboration with industrial partners. Studies of biological algorithms are conducted in partnership with two different teams of biologists (in Israel and in France), with further collaborations with labs involved in DNA computing planned. The group expects to maintain and expand its network of collaborators, both outside the IRIF (EPFL, ETH, UNAM, Weizmann Institute, Cambridge, Florence, etc.), and with other members of the institute. For the latter, collaboration is closest with the group Graphs and the group Algorithms & Complexity within the same Pole (Algorithmique et Structures Discretes), though a new project on Distributed Computing in collaboration with members of group Verif is also emerging. In general, the group is reinforcing its focus on current research challenges (more studies of real-world networks) and its interdisciplinary activities (with a special focus on biology and dynamical systems), while retaining its core theory-oriented proﬁle. 13.4 Equipe thématique Systèmes Complexes, Réseaux, Calcul Distribué 241 13.4.4 Research plans

Real-world Networks: Structure and Routing. Different real-world networks (related to communication, transportation, social and economic interaction) have different properties and parameters. We would like to better understand how to combine distributed information storage, fast query processing, and dynamic updates to the graph structure. One of the few characteristics shared by most is sparsity: the number of edges is of the same order of magnitude as the number of nodes. Rather surprisingly, we do not know how to fully exploit this property from the perspective of distributed algorithm and data structure design — for example, the best known data structures for quickly retrieving distance information in a sparse graph are not much smaller than those in an arbitrary graph. We plan to exploit the expertise of the group in the art of compact data structures and local algorithms to help develop a better theoretical framework and better practical solutions related to answering queries in real-world classes of sparse graphs. Our general goals in this direction are closely linked to planned software development, which would extend currently developed prototypes and planned software projects (related to road networks and multimodal passenger transportation in cities). Within this area of application, we would like to additionally exploit properties of specific infrastructure and transportation networks (quasi-planar structure, small highway dimension, a parameter called skeleton dimension which we have recently introduced, etc.). Together with the group Graphs, we also plan to look at questions of diameter and radius computation which are now in the center of a very hot topic of algorithmic complexity, namely understanding the structure of the class of problems inside the complexity class P, which are unlikely to admit optimal linear-time solutions. We are actively developing efficient multi-sweep heuristics to solve such problems quickly in practice. A more long-term question is either to find non-trivial (i.e., super-linear) lower bounds or to relate the existence of a linear algorithms to known conjectures.

Complex Biological Systems. We are currently actively applying tools from distributed computing and network science to the analysis of real-world biological systems. In particular, the object of the project on Distributed Biological Algorithms (supported by Amos Korman’s ERC Consolidator Grant, 2015–2020, conducted partially also in the framework of group Algorithms and Complexity) is to demonstrate the usefulness of a distributed algorithm perspective in studies of complex systems of interacting biological agents. It focuses on the domain of collective behavior, and demonstrates the benefits of using techniques from the field of theoretical distributed computing in order to establish algorithmic insights regarding the behavior of biological ensembles. The ultimate vision behind this project is to enable the formation of a new scientific field, called algorithmic biology, that bases biological studies on theoretical algorithmic insights. Another promising area of our study which is beginning in our group is the analysis of so-called read networks, describing similarities between DNA fragments extracted from several DNA strands (which may come from various orgnisms), which we have just started studying with some preliminary results. There is pressing demand from biologists for results in this area and we are now studying a notion of a network skeleton which could be used to analyze the biodiversity of read networks. Another line of our work has the objective of developing formal languages and logical frameworks to assist biologists in building combinatorial models of protein-protein and protein-DNA interactions. This research combines formal language design and logical aspects of computer science. It includes graph- algorithmic aspects as well, since protein interactions are compiled to graph rewriting rules which need to be efficiently applied. The language-oriented aspect, as well as the logical framework for knowledge representation will be conducted with the group Models and Language.

DNA computing: Self-assembly and Population Protocols. Members of the group have a strong interest in computational descriptions of phenomena of molecular biology and other biological systems. 242 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires Our interests in this respect include studying models of computation with DNA strand and protein reactions, and designing algorithms for such models of computation. Motivation for our work ranges from applications in bio-nanotechnology (in particular, self-assembling physical structures using DNA strands), to programmable DNA-based chemical reactants with applications in medical diagnostics and control. These research plans draw on our expertise in the areas of distributed algorithms, interaction protocols on graphs, and cellular automata, and involve collaboration with wet labs which has already started. Local Distributed Algorithms. The time complexity of local algorithms, in which processors connected into a network access data available in their direct neighborhood to obtain a desirable computational outcome on the global distributed system, is currently a topic of intensive study in the distributed Computing community. At the same time, structural issues behind the notions of locality and symmetry breaking are actively studied in other areas, including cellular automata, statistical physics, and random structures, with a strong intersection of research interests between the communities. Very recent progress in the area gives hope for the appearance of complexity hierarchies for local models of computation, somewhat akin to those known in complexity theory in centralized computation. We plan to continue our research in this area. Further activities are planned in collaboration with members of the group Algorithms & Complexity. We are beginning to extend known computation frameworks and dichotomies to the case of optimization problems.Finally, our planned studies include considerations of the impact of quantum information on local models of distributed computation. Unified Models in Distributed Computing. We aim to continue carrying out fundamental research in distributed computing, which is likely to have a strong impact on the design, analysis, and maintenance of robust and efficient distributed computing systems. We plan to undertake research which will help to bridge this gap, by developing a systematic model of distributed computation that organizes the functionalities of a distributed computing system into reusable modular constructs. This vision is in a way analogous to what has been done for communication systems thanks to the OSI model. It has to be emphasized that the research contribution of this objective will be not only conceptual, but will also eventually produce breakthroughs in several practical aspects of the design of distributed computing systems, which are at the core of the practical design of actual communication systems. Consensus and Universality in Distributed Computing. One of our goals is to extend classical results on multi-process consensus to tasks and fault-tolerance. A seminal result of Herlihy proves that wait-free n-consensus, i.e., consensus between n processes, is universal in the sense that it enables to implement any atomic object shared by n processes. Moreover, atomic objects may be characterized by the consensus number namely the number of processes among them consensus is achievable. Given any task, it is possible to characterize its power in terms of a vector describing its ability to solve (n,k)-consensus, in which up to n processes agree on at most k different values. We intend to work in this direction to obtain a fine hierarchy of distributed tasks. Another area of interest concerns exploiting the relationship between (n,k)-consensus and so-called t-resiliency in the setting of fault-tolerant distributed computing. 13.5 Equipe thématique Théorie et Algorithmique des Graphes 243 13.5 Equipe thématique Théorie et Algorithmique des Graphes 13.5.1 Composition de l’équipe

1. Guillaume Chapuy, CR2 CNRS (50% avec COMBI) 2. Pierre Charbit, MC (responsable) 3. Michel Habib, PR1 (50% avec COMPSYS) 4. Fabien de Montgolﬁer MC (50% avec COMPSYS) 5. Reza Naserasr, CR1 CNRS 6. Vlady Ravelomanana, PR2 (50% avec COMBI) 7. Laurent Viennot, DR2 INRIA (50% avec COMPSYS)

13.5.2 Positionnement de l’Equipe L’équipe est issue d’un morceau de l’ancienne équipe Algorithmique Distribuée et Graphes du LIAFA. Beaucoup des membres de la thématique font partie du projet INRIA Gang (Networks, Graphs and Algorithms). Il est à noter que la thématique graphes a connu de nombreux départs au cours des 5 dernières années (3 chercheurs CNRS : M. Rafﬁnot, J.-S. Sereni, et N. Trotignon) et le départ dans un an de M. Habib à la retraite risque de l’affabilir. Il faudra donc veiller à encourager les recrutements au cours des prochaines années. L’équipe a de forts liens avec le reste de la communaute française du domaine et a participé à l’organisation de plusieurs évènements au cours des dernières années. De plus elle possède des liens à l’international, notamment via le LIA franco-tchèque STRUCO dont P. Charbit est le directeur côté français (une thèse en cotutelle est en cours). Les différents membres de l’équipe sont par ailleurs partie prenante de 2 demandes d’ANR blanches pour l’année en cours qui ont été acceptées.

13.5.3 Objectifs Scientiﬁques L’équipe thématique a pour projet d’étudier et de produire des résultats signiﬁcatifs et intéréssants dans les thématiques suivantes.

Graph Colouring. The minimum number of independent sets in which one can partition the vertices of a graph is called its chromatic number, and is probably the most studied invariant of graph theory. That is not surprising fact as it has strong relevance both theoretically and with respects to applications (scheduling, register allocation, pattern matching...). On a complexity point of view let us mention that in general it turns out that not only to determine the chromatic number is NP-hard, it is also inherently hard to approximate, even if we allow exponentially more colors than the actual chromatic number. Many results have been proven about this invariant, but the following question does not have yet a satisfying answer : what can we say about a graph if it has very large chromatic number? Of course it could mean that the graph contains a very large clique, but classical constructions show that this is not necessary : there exists graphs with no triangle that have arbitrarily large chromatic number. In fact since a celebrated theorem of Erdos,˝ we know that this is even worse : for any k and r there exists graphs with chromatic number at least k and for which every ball of radius r induce a tree. Since trees are are trivially 2-colourable, this in particular tells us that the chromatic number is not at all a local parameter, it should be seen as a global measure of complexity of our graph. One question about large chromatic number is then whether it forces the presence of some given substructure, or in other words what do we need to forbid as a substructure to get a class with bounded chromatic number? In graph theory, there are various notions of containment. The aforementioned theorem of Erdos˝ implies that if H contains a cycle then forbidding a fixed clique and H as induced subgraphs does not yield a class with bounded chromatic number. A very nice conjecture of Gyárfás and Sumner states that this should be the case if H is a forest, and it has attracted a lot of attention in the past decades. It is only known to be true for small trees and this is a topic the members of the team have started 244 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires working and plan to develop their activity in the forthcoming years. In particular, an ongoing project is to extend these questions and results to oriented graphs. The more topological notion of containment called minor is strongly related to the notion of coloring (a minor is obtained through deleting edges and vertices, but also identifying pair of adjacent vertices). In fact the most well-known conjecture in graph theory, the Hadwiger conjecture, claims that if a graph has chromatic number equal to k then it should contain a clique on k vertices as a minor. The four color theorem implies its truth for k = 5 (relatively easy) and for k = 6 (much more difficult) but the conjecture remains largely open for k ≥ 7. A main difficulty of the conjecture is that while chromatic number highly depends on the intersection of odd-cycles, whereas parity of the cycles are not so relevent in finding the largest clique minor of a graph. This has lead to the study of signed graphs (and their homomorphisms), which is a topic some members of the team are actively working on.

Graph Decompositions. A decomposition theorem for a certain class of graphs C is a theorem that says that if a graph G belongs to this class C then either G is ”basic”, or G can be decomposed into smaller graphs of C using one of a fixed set of well described operations called decompositions. With such a theorem, when one wants to prove that every graph in C satisfies a certain property, it is enough to prove that the basic graphs do and that the decompositions operations preserve the fact of satisfying this property. Of course the strength of the theorem depends on what do we put in the word ”basic” and what decompositions are allowed. This idea is extremely powerful, it was for example used in the celebrated proof by Chudnovsky et al. of the strong perfect graph conjecture of Berge. These theorems are also crucial for the design of algorithms. Indeed many NP-hard problems (max clique, chromatic number, min dominating set,...) become polynomial when restricted to hereditary classes of graphs and if for such a class we have a good decomposition theorem, then we can use it to design efficient and simple polynomial algorithms for this class. In the group we have expertise on those topics (algorithms for decompositions with modules, 1-join, 2-joins...) and we would like to pursue this activity. Graph Searches. Since L. Euler (1736), C.Trémaux and G. Tarry (1890) and R.E. Tarjan (1970), graph searching is a fundamental tool to design graph algorithms. Many of the searches can mostly be implemented in linear time and therefore can be easily used on huge graphs. One can consider a graph search as an operator acting on a graph and producing a total order of the vertices (namely the visiting ordering of the graph search). Corneil and Krueger (2008) provided a characterization of the visiting orderings of the main classical graph searches: Breadth First Search (BFS), Depth First Search (DFS), and their lexicographic variations (LBFS and LDFS). These results could be used to find very elegant proofs for search-based graph algorithms. We now study multisweep algorithms which are defined by doing consecutive graph searches, where each search is influenced by the previous one (we call this a + rule). Multiseep algorithms have been successfully used with LBFS and LDFS for the recognition of many graph classes: proper interval graphs, interval graphs, cocomparability graphs (a cocomparability graph is a graph whose complement admits a transitive orientation), as well as for real world applications (e.g. computing the diameter of very large graphs). Our main question is: what can we learn about the structure of a given graph by applying a series of consecutive graph searches ? Graph from Biology. Our team has worked with the Adaptation, intégration, réticulation et évolution Biology team from IBPS (UMR 7138) that had the issue of dealing with large graph datasets, get from various biological contextes like Metagenomics or Pangenomics. Computing human-readable and biologically relevant summaries of these graphs is a need for biologists and a challenge for computer scientists, since the data is really big. After discussing the problem is formalization with biologists and using skills in Graph Decomposition, Graph Searching, and Graph Classification, several papers have been written and research is still ongoing. Metric Graphs. An active trend of research concerns metric graph theory which focuses on classes of graphs whose metric satisfies the main metric and convexity properties of classical metric geometries like 13.5 Equipe thématique Théorie et Algorithmique des Graphes 245 n R with l2, l1, or l∞–metric, hyperbolic spaces, hypercubes, trees. Such central properties are convexity of balls, Helly property for balls, geometry of geodesic or metric triangles, isometric and low-distortion embeddings, retractions, treelikeness, uniqueness or existence of medians, etc. As an example, the doubling property, introduced by P. Assouad (1983) for metrics in general, states that any ball of radius 2r can be covered by a constant number of balls of radius r. A graph satisfying such a property behaves similarly to a low dimension Euclidean space, and dedicated algorithms can take advantage of it for problems such as nearest neighbor or compact distance approximation. We also study the δ-hyperbolicity introduced by Gromov (1987) as a standard graph invariant. In particular we wonder which graph property or discrete convexity parameter can be polynomially computed when the δ-hyperbolicity is bounded. Random Graphs. Random Graphs have been introduced by Erdos˝ and Rényi in 1959 and appear in many different contexts in computer science. In graph theory they are very often used to prove the existence of graphs satisfying certain properties or to give counter examples (the so called probaiblistic method). They are also very often used as a model for communication and interaction networks. A classical thing to study is what is called phase transition phenomena. An example is given by a classical result of Erdos˝ and Rény which states that if on n vertices, the edges are added in a sequential and uniformly random way, then the size of the largest connected component grows from O(logn) to O(n) as soon as the number of edges reaches n/2. Members of the team Combinatoire and Graphes ares currently studying these kind of behaviours, this time looking at the complexity of solving some satisfaisability problems which also exhibits phase transitions phenomenae. Limits of Structures. This topic follow the work initiated by L. Lovász a decade ago on the notion of graph limits. One of the motives is to define proper notions of convergence and limit for a infinite sequence of graphs. These questions have generated a very large number of publications in the past years and revealed many fascinating connections between various branches of mathematics, computer science, statistical physics. These notions and interrogations are clearly relevant in the actual context of having more and more the need to understand, vizualize and analyze very large graphs such as internet, social networks, biology based graphs... A cooperation on these topics (including the supervision of a PhD) is one of the motivation for the LIA CNRS Struco, whose director on the french side is P. Charbit. 246 Chapitre 13. Pôle Algorithmes et structures combinatoires 13.6 Analyse SWOT

Positif Négatif

• Forte identité des équipes • Large spectre de compé- anciennement constituées tences et d’excellence • Hétérogénéité des ﬁnance- • Perspectives nouvelles de ments (sources et volumes) collaborations entre équipes thématiques • Fédération et participation • Hétérogénéité des com- à plusieursS réseaux et positionsW (rangs A/B, Origine interne regroupements chercheurs/EC) des équipes thématiques

• Place centrale des algo- • rithmes dans les enjeux Evolution rapide des déﬁs sociétaux technologiques • • Grand réseau de collab- Conjoncture générale orations nationales et des recrutements plutôt internationales (y compris défavorable • LIA etO UMI) ConcurrenceT internationale Origine externe • Vivier d’excellents étudiants et industrielle pour les et postdocs recrutements

Forces. Le pôle possède une vision complète de l’algo- Opportunités. Les algorithmes sont actuellement au rithmique : modélisation, conception, analyse. Il excelle centre des problématiques sociétales. Le pôle a une op- dans chacun de ces axes. Il a de plus une grande ac- portunité à saisir en se positionnant comme leader sur tivité d’animation et de reconnaissance internationale. ce domaine. Pour cela il devra se saisir des enjeux liés Mettre en commun les forces du pôle permettra de ratio- aux applications algorithmiques, et montrer comment sa naliser ses demandes de moyens, d’ouvrir les étudiants à recherche permet de mieux les appréhender. Il pourra d’autres thématiques complémentaires, accroissant ainsi aussi s’associer à ses partenaires nationaux et interna- leurs perspectives de recherche, de mener une prospec- tionaux qui sont face à la même situation. Il devra aussi tive plus large sur les nouveaux défis algorithmiques de susciter les créations de postes adéquats afin de s’en- l’informatique, afin d’enrichir les sujets de recherches richir du remarquable vivier de candidats en lien avec des équipes thématiques. ses thématiques. Faiblesses. Comme dans tout changement (nouvelle Menaces. Face à la rapidité de l’évolution des défis structure, création d’équipe), il y a un risque de non technologiques et des nouvelles problématiques informa- adhésion. Le séminaire mensuel commun sera une pre- tiques qu’ils posent, la masse critique du pôle pourrait mière étape, les réflexions au sein du pôle pour les de- lui permettre de s’adapter et se positionner tout aussi mandes de moyen une deuxième. Ensuite, un indicateur rapidement. Le pôle peut aussi apporter une meilleure de succès pourra être une association dans le portage de réflexion face à la raréfaction des recrutements passés, nouveaux projets, qu’ils soient contractuels ou de recrute- notamment grâce à une bonne compréhension des be- ments. Des mécanismes d’optimisation des ressources, soins thématiques. Enfin, si les perspectives de carrières pourraient être mis en place afin que l’hétérogénéité des internationales et industrielles sont une bonne chose à financements entre équipes thématiques devienne une cultiver, elles deviennent problématiques lorsqu’elles force. Il en est de même pour la disparité dans la ré- appauvrissent le milieu académique. Cette concurrence partition des membres A et B, et des chercheurs et EC. pourrait être amoindrie par une visibilité plus grande du pôle que celle de ses équipes thématiques prises isolé- ment. 14. Pôle Automates, Structures et Vérification

14.1 Introduction Le pôle Automates, Structures et Vérification réunit deux équipes historiques de l’ex-LIAFA : l’équipe Automates et applications et l’équipe Modélisation et vérification. Ce regroupement d’équipes fait sens scientifiquement. D’une part elles partagent de nombreux objets et outils (mots, structures arborescentes, logique, automates, jeux, etc.) et possèdent une dimension algorithmique (effectivité, efficacité, bornes de complexité) allant dans certains cas jusqu’à l’implémentation. D’autre part, et même si les deux équipes ont des spectres de compétences, des outils, des problématiques et des applications bien distincts, les intersections sont fréquentes, si bien que la combinaison de nos forces conduit à un continuum. Ce rapprochement au sein d’un pôle commun devrait ainsi nous permettre de nous enrichir mutuellement. Nos activités couvrent un large spectre de questions de recherche, allant de la théorie aux applications, portant de manière générale sur l’étude des systèmes informatiques du point de vue de leur puissance de calcul et des propriétés de leurs comportements, et incluent notamment :(1) l’étude de modèles mathématiques permettant de décrire les comportements de différentes classes de systèmes, (2) la définition de formalismes de spécification pour exprimer et raisonner sur les propriétés des comportements de différents types de systèmes, (3) l’étude des liens effectifs entre modèles et formalismes de spécification, (4) l’étude des problèmes de décision concernant différents types de systèmes, de modèles, et de classes de propriétés, (5) l’étude d’approches algorithmiques permettant de résoudre efficacement ces problèmes de décision, (6) le développement d’outils innovants implémentant ces approches en ciblant différents types d’applications concrètes. Les applications visées sont diverses, et concernent en particulier le domaine du logiciel : systèmes cyber-physiques, systèmes embarqués, infrastructures modernes systèmes et réseaux, bases de données, etc. Les effectifs (permanents + émérites) sont donnés dans le tableau ci-dessus; ils prennent en compte les pourcentages d’implication des personnels.

Université CNRS Total Automates M&V Automates M&V Automates M&V Pole PU / DR 3 3.33 3.5 0 6.5 3 9.83 MC / CR 4 5.83 1.33 .5 5.33 6 11.66 émérites 3 .5 1 0 4 .5 4.5 Total 10 9.66 5.83 .5 15.83 9.5 26

Le responsable du pôle est Ahmed BOUAJJANI, le responsable de l’équipe Automates et applications est Thomas COLCOMBET et le responsable de l’équipe Modélisation et vériﬁcation est Constantin ENEA.

14.2 Axes de recherche Dans ce qui suit, nous décrivons cinq grands axes qui nous fédèrent et qui sont ensuite déclinés selon les sensibilités propres aux équipes dans leurs projets respectifs. 248 Chapitre 14. Pôle Automates, Structures et Vérification 14.2.1 Axe 1. Raisonnements quantitatifs Les aspects quantitatifs interviennent à différents niveaux et, de façon très schématique, leur étude correspond dans de nombreux cas à la généralisation de problèmes bien compris dans le cas booléen : on passe de questions du type «vrai ou faux?» à des questions du type «dans quelles proportions?». Ils peuvent tout d’abord être inhérents aux objets étudiés/modélisés : c’est le cas des systèmes probabilistes (modélisant par exemple un algorithme randomisé ou un programme interagissant avec un environnement imprévisible), des systèmes temporisés, hybrides et/ou avec des coûts (modélisant par exemple un système complexe). Il est alors important de déterminer des formalismes abstraits pour capturer de tels systèmes : pour cela on pourra utiliser selon le contexte des jeux, des automates temporisés, des automates cellulaires, des transducteurs, des fonctions de coût, etc. Il convient également de déterminer des outils pour formaliser des spécifications quantitative sur ces systèmes (mesurant les exécutions vérifiant une propriété attendue) : ici on développera des cadres logiques et des modèles d’automates les capturant et permettant une analyse algorithmique plus aisée. La dimension quantitative peut par ailleurs provenir d’une distribution sur les entrées (d’un programme, d’un algorithme, d’un automate). Au-delà d’une analyse dans le pire cas, on souhaitera plus finement mener une analyse en moyenne et en distribution, obtenir des bornes sur les comportements, pouvoir comparer les modèles, etc.

14.2.2 Axe 2. Données Les données apparaissent au cœur de nombreux problèmes de l’informatique et l’un des grands défis de notre discipline est d’intégrer la complexité croissante de ses dernières dans nos travaux. Leur complexité peut être due à la combinaison de plusieurs facteurs : données dans un domaine infini (données numériques, textuelles, document semi-structuré à la XML, etc.), données structurées (liste, file, arbre ou tout autre structure de données classique) ou données de nature relationnelle (base de données, graphe, etc.). Un autre aspect important dans de nombreux contextes est le caractère dynamique des données qui vont être modifiées, supprimées, agrégées, transformées : c’est typiquement le cas lorsque l’on s’intéresse à l’évolution de la structure mémoire d’un programme ou à celle d’une vue dans une base de données. Ainsi, lorsque l’on souhaite raisonner sur les données, la première difficulté est de trouver un formalisme qui permette d’une part de représenter les données et leur dynamique, tout en autorisant d’autre part leur analyse. Cette question est étroitement liée à la recherche de formalisme permettant d’exprimer des propriétés des données : selon le contexte, on sera par exemple amené à considérer des langages de requêtes (base de données) ou des logiques permettant de parler finement de la structure des données. Bien entendu, afin d’obtenir des résultats de décidabilité, il sera nécessaire de trouver un juste équilibre entre l’expressivité du modèle de données et les propriétés que l’on souhaite décider. Au-delà des questions de décidabilité, il est important d’avoir des méthodes algorithmiques permettant de traiter efficacement un large spectre de systèmes qui apparaissent en pratique.

14.2.3 Axe 3. Systèmes concurrents et distribués Notre société numérique est confrontée à un besoin croissant en services automatisés permettant d’accéder rapidement à des données, de les modifier, de les sauvegarder, et de les partager. Il y a ainsi un besoin crucial en infrastructures matérielles et logicielles hautement performantes. Cela conduit à de plus en plus de parallélisation et de distribution des tâches et des données. De ce fait, la concurrence est omniprésente dans les systèmes informatiques à tous les niveaux, depuis les architectures matérielles modernes multi- cœurs aux applications s’exécutant de manière distribuée sur des réseaux de grande échelle, en passant par les logiciels implémentant divers protocoles (au niveau des réseaux) ou services (au niveau des systèmes d’exploitation), et par les librairies d’objets et de structures de données partagées ou distribuées offertes par les plateformes d’exécution aux programmeurs d’applications. 14.2 Axes de recherche 249 Les systèmes concurrents et distribués sont notoirement difficiles à concevoir et à programmer de manière correcte. Cela est dû à la complexité des comportements résultant d’un nombre extrêmement grand d’interactions entre leurs composants. Ces interactions peuvent être difficiles à appréhender pour plusieurs raisons : asynchronie, non atomicité des actions, accès concurrent à la mémoire, création dynamique de tâches parallèles, appels de procédures, etc. Disposer pour ces systèmes de méthodes de conception, d’analyse et de vérification automatisées est de la plus grande importance. Notre projet est d’étudier les problèmes de vérification pour ces systèmes, des fondements théoriques jusqu’au développement d’outils efficaces utilisables pour des applications réelles.

14.2.4 Axe 4. Structures et modèles de calcul

Une activité importante est d’identifier des formalismes pour décrire un objet mathématique (présentation de groupes, ordre, partie d’un monoïde libre, système de numération, polynôme, etc.) afin de pouvoir ensuite le manipuler de façon effective. Le modèle de calcul devra être suffisamment robuste pour être clos sous les mêmes opérations que l’objet qu’il modélise, et il devra également permettre d’en décider des propriétés, soulevant ainsi des questions de décidabilité, d’algorithmique et de complexité. Une question connexe à l’algorithmique de ces modèles de calcul est leur classification et plus générale- ment leur expressivité. Pour cela, on recherchera des formalismes équivalents de nature algébrique ou logique qui permettent de séparer des classes voire de décider l’appartenance. Ce cadre général soulève des questions et des problématiques propres à chaque modèle de calcul. Par exemple, si l’on s’intéresse à des présentation de groupes, on utilisera des automates finis pour en décrire les éléments et les actions et on recherchera des conditions sur ces derniers pour caractériser des propriétés clés comme la finitude. Si l’on considère cette fois des langages sur un monoïde libre, de nombreux défis apparaissent dès que l’on considère des aspects quantitatifs, que l’on sort du cadre des langages réguliers, que l’on considère des arbres au lieu des mots ou que l’on étudie des relations plutôt que des langages. Enfin si l’on étudie cette fois à des polynômes, on pourra utiliser des circuits algébriques et rechercher des conditions pour caractériser les polynômes que l’on peut ainsi calculer.

14.2.5 Axe 5. Systèmes dynamiques appliqués à l’informatique

Les systèmes dynamiques (topologiques et métriques) fournissent un cadre conceptuel pertinent pour l’étude des modèles de calcul informatiques. Les outils mathématiques associés sont nombreux et puissants : théorèmes ergodiques, chaos, entropie, opérateurs de transfert et leurs propriétés spectrales. Jusqu’à présent les outils venant de ce domaine ont été appliqués avec succès à la théorie des codes, nous envisageons des nouvelles applications informatiques. Plusieurs difﬁcultés restent à surmonter.

• Si les trajectoires rencontrées en informatique (trajectoires ﬁnies ou périodiques) ne sont en général ergodiquement pas génériques, divers outils dynamiques permettent néanmoins de capturer leurs propriétés quantitatives et statistiques. • Très souvent les systèmes dynamiques provenant de l’informatique sont soit trop simples (entropie nulle), soit trop complexes (entropie inﬁnie). Il faudra adapter les outils mathématiques dans ce sens-là, ou utiliser des outils récents tels que la dimension moyenne. • Dans les nouvelles applications aux systèmes cyber-physiques, il sera essentiel de tenir compte de leur fonctionnement en temps continu avec des événements discrets.

Dans notre projet nous allons nous concentrer sur deux grandes classes de systèmes dynamiques issues de l’informatique : systèmes arithmétiques et systèmes cyber-physiques. Les travaux dans ces directions sont détaillés dans les projets des équipes thématiques. 250 Chapitre 14. Pôle Automates, Structures et Vérification 14.3 Animation et politique scientifique du pôle La plupart des membres du pôle interagissent depuis longtemps et connaissent la majorité des problé- matiques développées au sein du pôle, même s’ils sont évidemment plus familiers avec celles de leur équipe. Et si par le passé il y a eu finalement peu de publications communes entre les deux équipes, les interactions scientifiques sont nombreuses, que ce soit dans le cadre de participations à des projets de recherches communs, la présence aux mêmes conférences/workshops ou simplement des discussions scientifiques. Bien entendu, la situation pour les collègues récemment recrutés et plus encore pour les doctorants est sensiblement différente, et c’est pourquoi nous serons particulièrement attentifs à la mise en place d’outils d’animation pour renforcer une culture commune du pôle. L’objectif à terme est que tout membre présent depuis trois ans (en particulier un doctorant en fin de thèse) ait une connaissance des problématiques de l’ensemble du pôle équivalente à celle que possède aujourd’hui quelqu’un avec la même ancienneté sur son équipe. Pour cela nous proposons les actions suivantes. • Organiser chaque année en septembre/octobre des journées de rentrée du pôle avec un exposé de chaque nouvel entrant, des exposés généralistes pour les grandes thématiques du pôle, le tout complété par des exposés sur des recherches en cours. Ainsi, les nouveaux entrants seront rapidement intégrés et au fait des problématiques générales et actuelles du pôle. • Organiser régulièrement (typiquement une fois par mois) une séance croisée entre les séminaires des deux équipes thématiques. Plus précisément, avoir un invité sur les thématiques de l’équipe X qui intervient au séminaire de l’équipe Y. L’avantage d’une telle approche par opposition à un séminaire de pôle est que cela n’introduit pas un créneau supplémentaire (dans un emploi du temps déjà saturé) mais occupe simplement des séances d’un séminaire régulier ce qui assurera d’autant plus la présence des membres de l’équipe concernée. Au sein du pôle, nous souhaitons continuer à nous organiser en équipe, puisque c’est un mode de fonctionnement qui a fait ses preuves depuis de nombreuses années. Un autre avantage de ce mode d’organisation est qu’il est propice à l’émergence de nouvelles équipes. En particulier, l’un des objectifs est de faire à terme émerger une équipe autour des fondements des bases de données. Chaque équipe aura un responsable scientifique en charge de son animation scientifique et de sa gestion administrative. Le responsable de pôle représentera le pôle au niveau du comité de direction du laboratoire. La politique scientifique et les arbitrages internes au pôle seront déterminés par un petit comité formé du responsable du pôle, des deux responsables d’équipe et de deux autres membres représentatifs des sensibilités du pôle. 14.4 Projet scientifique à cinq ans de l’équipe thématique Automates et Applications 251 14.4 Projet scientifique à cinq ans de l’équipe thématique Automates et Applica- tions 14.4.1 Composition de l’équipe Nous listons ci-dessous les permanents et émérites qui ont exprimé leur souhait de faire partie de l’équipe thématique pour le prochain quinquennat.

• Valérie BERTHÉ [DR, 50% avec combi.] • Paul-André MELLIÈS [CR, 33% avec algèb.&C + • Olivier CARTON [Pr, 100%] PP] • Christian CHOFFRUT [Pr Em, 100%] • Sylvain PERIFEL [MdC, 50% avec algo&C] • Thomas COLCOMBET [responsable, DR, 100%] • Matthieu PICANTIN [MdC, 50% avec algèb.&C] • Christiane FROUGNY [Pr Em, 50% avec combi.] • Jean-Éric PIN [DR, 100%] • Amélie GHEERBRANT [MdC, 100%] • Jacques SAKAROVICH [DR Em, 100%] • Serge GRIGORIEFF [Pr Em, 100%] • Olivier SERRE [DR, 100%] • Irène GUESSARIAN [Pr Em, 50% avec M&V] • Cristina SIRANGELO [Pr, 100%] • Peter HABERMEHL [MdC, 50% avec M&V] • Wolfgang STEINER [CR, 50% avec combi.] • Florian HORN [CR, 50% avec M&V] • Jean-Baptiste YUNÈS [MdC, 100%] • Ines KLIMANN [MdC, 100%] • Wiesław ZIELONKA [Pr, 100%]

Il est à noter plusieurs évolutions par rapport à la composition de l’équipe lors de la précédente période qui s’expliquent principalement par l’opportunité d’appartenir à plusieurs équipes thématiques. Ainsi, V. BERTHÉ, Ch. FROUGNY et W. STEINER formalisent leur proximité avec l’équipe thématique Com- binatoire, S. PERIFEL avec Algorithmes et Complexite et M. PICANTIN avec Algèbre et Calcul, tandis que I. GUESSARIAN, P. HABERMEHL et F. HORN (équipe thématique Modélisation et vériﬁcation) nous rejoignent pour une partie de leurs activités. Enﬁn, Mai GEHRKE quitte le laboratoire pour rejoindre le Laboratoire J.A. Dieudonné (Université de Nice); Daniela PETRI ¸SAN, post-doctorante sur le projet DuaLL, restera en revanche dans l’équipe.

14.4.2 Orientations scientiﬁques Dans ce qui suit, nous présentons brièvement les projets de l’équipe en les regroupant selon les axes déﬁnis au niveau du pôle.

Axe 1. Raisonnements quantitatifs

I De nombreux systèmes sont équipés de coûts (typiquement représentant le temps ou l’utilisation de ressources) ce qui implique que l’on souhaite exprimer des propriétés qui incluent des aspects quantitatifs : par exemple, on souhaitera exprimer qu’un système, lorsqu’il répond à une requête, non seulement termine mais le fasse dans un temps qui est borné par une fonction en la taille de la requête. Pour cela il convient de considérer des logiques exprimant qu’une quantité est bornée en fonction d’une autre (et cela globalement, c’est-à-dire sur toutes les entrées) : un cadre pour cela est fourni par les logiques dites de magnitude. Ces formalismes généralisent la théorie des fonctions régulières de coût mais nous sommes encore loin d’avoir atteint le même niveau de compréhension que pour ces dernières. Nous espérons qu’une fois que nous aurons une meilleure compréhension de ces logiques, nous pourrons en retour optimiser les fonctions régulières de coût (typiquement minimiser le nombre de compteurs utilisés par les automates associés aux fonctions régulières de coût, ce qui en pratique est important car ce nombre a un fort impact dans la complexité des problèmes de décision associés). Ces travaux seront développés dans le cadre du projet ANR Delta (LaBRI, CRIStAL, IRIF et LIF). I Afin de vérifier/synthétiser un système ouvert (c’est-à-dire interagissant avec un environnement), on le modélise souvent par un jeu dans lequel le premier joueur représente le programme, son adversaire un environnement incontrôlable et potentiellement hostile, et enfin un troisième acteur, la nature, représente le hasard qui est lui aussi incontrôlable mais n’est pas hostile. La question centrale est alors de décider s’il existe une stratégie/un contrôleur pour le programme qui assure que quoi que fasse l’environnement tous 252 Chapitre 14. Pôle Automates, Structures et Vérification les comportements possibles du système vérifient une propriété désirable. Bien sûr, du fait de la nature il y a une quantité potentiellement non dénombrable d’exécutions possibles et il est alors raisonnable de ne pas exiger qu’aucune ne viole la spécification mais plutôt que ces dernières forment un ensemble négligeable. Par ailleurs, on souhaite décider l’existence de stratégie pour le programme permettant d’assurer une telle propriété, et cela même dans le cas de systèmes complexes comme ceux avec de l’information imparfaite ou une infinité d’états. Pour cela, nous souhaitons étudier diverses sémantiques (probabilistes, topologiques ou de comptage) exprimant qu’un ensemble d’exécutions est négligeable, les comparer et développer des algorithmes efficaces pour les problèmes de décision associés.

Axe 2. Données

I Dans le contexte classique de la gestion de données, ces dernières sont complètement disponibles, centralisées, interrogées avec des formalismes issus de la logique du premier ordre, comme le langage SQL. Cependant, les données que nous manipulons aujourd’hui sont de plus en plus souvent incohérentes et partielles, d’une part à cause de l’intégration massives de sources de données hétérogènes, et d’autre part du fait de restrictions d’accès. Il est dès lors important de développer des outils fondamentaux pour l’étude des données avec information incomplète. Notre objectif est d’aboutir à un cadre applicable aux nouveaux modèles de données, tel que les données sous forme de graphe (que l’on retrouve dans les descriptions RDF du Web sémantique, les réseaux sociaux, les données biologiques, etc.) L’interrogation de graphes demande un pouvoir d’expression au-delà de la logique du premier ordre, avec une exigence encore plus accrue quant à la complexité. Nous nous proposons d’étudier la frontière de tractabilité des données incomplètes dans ce contexte et sous différentes formes (incohérence, vues, données partielles, etc.). Des liens très forts sont en train de se tisser avec des problématiques similaires étudiées dans d’autres domaines, tels que la satisfaction de contraintes, l’inférence et les ontologies, proches de l’intelligence artificielle. Ces liens sont très prometteurs et nous nous proposons d’étudier leur applicabilité dans le contexte du traitement des données incomplètes. Sur cette thématique, nous souhaitons continuer à nous rapprocher de l’équipe de Logique Mathématique de l’IMJ avec qui nous collaborons déjà au sein du projet ANR Aggreg (incluant également CRIStAL et le LIF) et entretenir nos collaborations avec le LIGM, l’ENS de Paris et l’université d’Edinburgh. Par ailleurs nous espérons également que de futurs recrutements pourront d’une part élargir notre expertise au domaine de l’analyse de données, ce qui compléterait naturellement nos centres d’intérêts, et d’autre part permettre à cette thématique d’atteindre la masse critique nécessaire pour former à terme une équipe thématique propre. I Sur un autre plan, nous souhaitons étendre nos travaux sur la vérification de programmes fonctionnels d’ordre supérieur au cadre des programmes manipulant des données prises dans un domaine infini (typiquement les entiers). Pour cela, nous souhaitons utiliser les techniques d’interprétation abstraite et en particulier développer des techniques de raffinement de domaine abstrait dans le cadre de l’ordre supérieur tout en évitant une explosion combinatoire qui serait prohibitive pour toute implémentation. Un premier objectif ici sera de se concentrer d’abord sur PCF qui est sans doute le langage de programmation le mieux compris d’un point de vue sémantique. Nous souhaitons sur cette thématique continuer notre collaboration avec les membres du pôle PPS ainsi qu’avec le LaBRI, CRIStAL, le LIP et l’équipe Celtique de l’IRISA. Ce sera également une bonne opportunité de collaborer avec l’équipe thématique Modélisation et vérification qui a une expertise établie en interprétation abstraite.

Axe 3. Systèmes concurrents et distribués

I Nous avons développé depuis de nombreuses années une expertise dans le domaine des jeux concurrents et/ou à information imparfaite (cette dernière notion capturant dans de nombreux contextes la concurrence). Cependant, si la théorie des jeux est une discipline bien établie et largement développée par 14.4 Projet scientifique à cinq ans de l’équipe thématique Automates et Applications 253 les mathématiciens, ces derniers ignorent le plus souvent les aspects effectifs et encore plus algorithmiques et pratiques. Ils se focalisent typiquement sur l’existence d’une valeur de jeu et/ou l’existence de stratégies ε-optimales sans mémoire (donc implémentables en pratique) sans toutefois chercher à développer des algorithmes pour calculer l’approximation de la valeur ou les stratégies. Nous souhaitons identifier et étudier les classes de jeux (tout particulièrement des jeux à information imparfaite) pour lesquelles il est possible de calculer effectivement la valeur approximative de jeu (pour les jeux à somme nulle) ou les équilibres de Nash approchés (pour les jeux à plus de deux joueurs). Concernant le calcul des stratégies cette fois, nous souhaitons déterminer et étudier les conditions de gains pour lesquelles un ou plusieurs joueurs possèdent des stratégies ε-optimales à mémoire finie (ou, mieux encore, sans mémoire) et développer alors des algorithmes de calcul de telles stratégies. I Récemment F. REITER (doctorant dans l’équipe) a introduit le concept d’automate distribué qui permet de reconnaître des langages de graphes. Il s’agit d’un modèle distribué : une machine à état fini est exécutée simultanément par tous les sommets du graphe en entrée, les sommets communiquent entre eux en envoyant des messages le long des arêtes du graphe, et chaque sommet calcule son prochain état en fonction de son état actuel et des messages reçus de ses voisins. Selon la nature de la communication (synchrone ou asynchone; avec ou sans perte de message), le temps de calcul autorisé (borné par une constante, ou arbitraire) et le caractère déterministe ou non, les langages de graphes reconnus diffèrent fortement. Notre objectif ici est de continuer l’étude de ces modèles et tout particulièrement leur liens avec des logiques usuelles (MSO, µ-calcul modal) ou leurs fragments.

Axe 4. Structures et modèles de calcul

I Un axe important dans lequel nous souhaitons poursuivre porte sur la représentation et la manipulation d’objets algébriques. Une première famille d’objets sont les (semi)groupes engendrés par des machines de Mealy pour lesquels nous souhaitons décider des questions telles que le problème de Burnside ou le type de croissance. On s’intéresse aux multiples liens entre (semi)groupes d’automate, pavages et automates cellulaires. On sait en particulier que le problème de finitude pour les groupes d’automate de Mealy reset est décidable si et seulement si le problème de périodicité pour les automates cellulaires unidirectionnels est décidable. Cela ouvre un fabuleux bras de fer : les automates cellulaires constituent en effet le cadre approprié si l’on veut démontrer l’indécidabibilté, quand les automates de Mealy le sont si l’on pense démontrer la décidabilité. C’est l’un des points autour desquels s’articule un projet en cours de montage. Les groupes de tresses constituent des exemples paradigmatiques de la notion de groupe automatique due à Thurston (les opérations du groupe peuvent être exécutées par des automates). La question de savoir si ces groupes automatiques (et bien d’autres) sont des groupes d’automate est officiellement ouverte depuis douze ans. Nous avons montré que dans le cas des semigroupes de tresses (et bien d’autres) la réponse est positive. Nous souhaitons identifier et lever les verrous permettant le passage au cas des groupes et vérifier si la notion de dualité demeure centrale. Un autre objet algébrique d’intérêt sont les polynômes représentés par des circuits arithmétiques non commutatifs et nous espérons obtenir des bornes inférieures sur ces circuits en adaptant des méthodes employées en théorie des automates. I La théorie des langages ne permet pas de capturer les comportements des programmes manipulant des chaînes de caractères (par exemple ceux qui transforment des documents XML). Afin de capturer des fonctions ou des relations plutôt que des langages, plusieurs approches co-existent : des formalismes opérationnels d’une part (transducteurs) et des formalismes déclaratifs (logiques de transformations). Ces dernières années, de nombreux nouveaux modèles de transducteurs ont été introduits, aussi bien sur les mots que sur les arbres, mais la compréhension est bien moindre que dans le cas des automates finis : nous souhaitons ici étudier les contre-parties logiques et algébriques de ces différents modèles de transducteurs, 254 Chapitre 14. Pôle Automates, Structures et Vérification les comparer et étudier les problèmes de décisions associés, en ayant comme ambition d’avoir à terme une compréhension comparable à celle du cas des automates. Ces travaux seront développés dans le cadre du projet ANR Delta (LaBRI, CRIStAL, IRIF et LIF). I Bien que Mai GEHRKE rejoigne en juillet 2017 l’université de Nice, les thématiques du projet DuaLL resteront actives à l’IRIF. Nous souhaitons d’une part utiliser une vision catégorielle pour développer de nouvelles familles d’automates : plusieurs avancées récentes montrent qu’il s’agit d’une voie très prometteuse et notre objectif est de redessiner un cadre abstrait cohérent dans lequel l’ensemble de la théorie des automates se plonge, et dans lequel ces nouvelles familles d’automates apparaissent naturellement. En particulier, nous chercherons à étendre la théorie de la dualité développée par Mai GEHRKE, Serge GRIGORIEFF et Jean-Éric PIN aux automates à parité d’ordre supérieur récemment définis par Paul-André MELLIÈS. Nous chercherons par ce moyen à éclaircir les liens entre théorie de la dualité, théories équationnelles profinies et description algébrique des effets calculatoires (appels mémoire, exceptions) dans les langages de programmation fondés sur le lambda-calcul. I La classe des fonctions préservant les congruences dans des algèbres apparaît dans de nombreux domaines informatiques et arithmétiques. Pour l’instant, nous avons surtout étudié les algèbres ayant pour domaine divers ensembles d’entiers, et nous souhaitons désormais considérer des algèbres non commutatives comme le monoïde libre ainsi que des algèbres de domaine quelconque.

Axe 5. Systèmes dynamiques appliqués à l’informatique

I Nous étudierons des systèmes dynamiques de type arithmétique (numération, fractions continues multidimensionnelles, schémas de coupe-et-projection, automorphismes du tore etc.) déterministes aussi bien que chaotiques, avec des travaux autour des propriétés dynamiques (entropie, exposant de Lyapunov etc.), géométriques (renormalisation et flots associés), spectrales (spectre discret et quasicristaux) de systèmes dynamiques via leurs codages symboliques, ainsi qu’autour des trajectoires issues de l’informatique, avec en particulier, l’étude de la complexité de la fonction successeur dans diverses numérations, et l’étude probabiliste des algorithmes de pgcd. Sur cette thématique, nous avons développé des liens historiques avec nos collègues autrichiens et nous avons récemment déposé un projet d’ANR avec eux autour des développements de type arithmétique. Dans le cadre de ce projet, nous prévoyons d’exploiter fortement la relation entre les fonctions arithmétiques et les suites issues de systèmes dynamiques symboliques et leurs applications à l’arithmétique, la normalité, la calculabilité et la cryptographie. Sur ces questions, nous interagirons naturellement avec les équipes thématiques Modélisation et vérifica- tions d’une part et Combinatoire d’autre part. En effet, les démarches entropie (étudier le comportement asymptotique du nombre de configurations) et combinatoire (étudier le nombre de configurations) sont naturellement proches. À titre d’exemple, l’entropie intervient explicitement dans les estimations probabilistes du nombres d’étapes dans l’analyse en moyenne d’algorithmes du pgcd associés aux systèmes dynamiques des développements en fraction continue multidimensionnels. 14.5 Projet scientifique à cinq ans de l’équipe thématique Modélisation et Vérification 255 14.5 Projet scientifique à cinq ans de l’équipe thématique Modélisation et Vérifica- tion 14.5.1 Composition de l’équipe Nous indiquons ci-dessous les permanents et émérites qui ont exprimé leur souhait de faire partie de l’équipe thématique pour le prochain quinquennat.

• Eugène ASARIN [Pr, 100%] • Florian HORN [CR, 50% avec automates] • Giovanni BERNARDI [Mdc, 33% avec PP+ACS] • François LAROUSSINIE [Pr, 100%] • Ahmed BOUAJJANI [Pr, 100%] • Gustavo PETRI [MdC, 100%] • Aldric DEGORRE [MdC, 100%] • Arnaud SANGNIER [MdC, 100%] • Constantin ENEA [responsable, MdC, 100%] • Mihaela SIGHIREANU [MdC, 100%] • Irène GUESSARIAN [Pr Em, 50% avec automates] • Ralf TREINEN [Pr, 50% avec ACS] • Peter HABERMEHL [MdC, 50% avec automates]

14.5.2 Orientations scientiﬁques Dans ce qui suit, nous présentons brièvement le projet de l’équipe en le déclinant selon les axes déﬁnis au niveau du pôle. Ce projet poursuit certains axes de recherche que nous avons entamés lors de la période précédente, tout en s’attaquant à de nouvelles voies de recherche. Par ailleurs, certains thèmes étudiés dans la période précédente ne seront pas poursuivis, notamment le thème sur la "détection automatique de virus" qui faisait partie du projet de recherche de Tayssir TOUILI (qui n’est plus dans notre équipe depuis 2014). Cependant, un nouveau thème lié à la sécurité sera introduit dans cette nouvelle période qui portera sur la sécurité des accès aux informations dans les systèmes distribués. Le projet est basé essentiellement sur les compétences des membres actuels de l’équipe. Cependant, le développement du projet et sa réussite demande encore plus d’ouverture sur de nouvelles applications, de nouveaux thèmes de recherche, et de nouvelles compétences. Cela nécessitera un renforcement des effectifs de l’équipe notamment sur le thème de la sûreté du logiciel et de la sécurité, avec des compétences particulières dans le domaine des SAT/STM solveurs et des abstractions, ou des méthodes d’analyse quantitative, et avec une culture solide dans le domaine des systèmes, des langages de programmation, ou des systèmes cyber-physiques.

Axe 1. Raisonnements quantitatifs Tenir compte des performances (en termes de consommation de ressources mémoire, d’énergie, de temps, etc.) est crucial dans la conception des systèmes modernes. En effet, l’un des déﬁs actuels est de pouvoir concilier les besoins en services automatisés qui soient à la fois sûrs et performants. Bien souvent, les optimisations qui sont faites pour gagner en performance peuvent mener à des comportements violant certains critères de correction, et inversement, certaines solutions qui garantissent la correction d’un système peuvent être inacceptables du point de vue des performances. Il faut développer des méthodes algorithmiques permettant de raisonner sur différents niveaux de correction et de performance. Nous comptons étudier cette question en considérant différents types de systèmes et de propriétés, et différentes notions pour mesurer le "degré" de correction (basées sur les probabilités, l’entropie, etc.).

Axe 2. Données Le problème de raisonner sur des systèmes qui manipulent des données se pose sous différentes formes. L’un des axes de recherche que nous avons commencé en 2012-17 et que nous comptons poursuivre est celui de la conception de procédures de décision efficaces pour raisonner sur des structures de données complexes, et de leur intégration dans les SMT-solveurs. Cela constitue l’infrastructure nécessaire pour les outils de vérification et de preuve pour une variété de systèmes manipulant une mémoire dynamique, et 256 Chapitre 14. Pôle Automates, Structures et Vérification ceci à différents niveaux. Des domaines d’application importants que nous visons sont ceux des allocateurs mémoire, des ramasse-miettes, et des systèmes de gestion de fichiers. La vérification automatique de tels systèmes constitue un défi du point de vue théorique et pratique. Cette vérification nécessite en général de raisonner à plusieurs niveaux d’abstraction, la considération de différentes représentations symboliques à chacun de ces niveaux, et d’utiliser des analyses sophistiquées qui exploitent ces représentations pour synthétiser les invariants et les liens de raffinement entre différents niveaux. De plus, l’aspect "données" se combine en général aux aspects "contrôle" impliqués par le fait que ces systèmes peuvent être non seulement séquentiels, mais aussi concurrents, et de plus en plus distribués. Pour ces analyses, nous comptons d’une part poursuivre notre travail sur la conception de domaines abstraits qui offrent un bon compromis entre complexité et précision, et qui sont adaptés aux nouvelles applications que nous visons. Par ailleurs, nous comptons aussi explorer d’autres méthodes de synthèse d’invariants basées sur l’apprentissage. C’est en effet une direction prometteuse qui pourrait permettre de traiter des systèmes complexes qui sont hors de portée des techniques d’analyse actuelles.

Axe 3. Systèmes concurrents et distribués Robustesse des algorithmes distribués : De par l’ubiquité des algorithmes distribués dans les systèmes informatiques actuels, il est important de concevoir des solutions algorithmiques robustes et adaptables, qui peuvent être déployées dans des applications à grande échelle. A l’heure actuelle, de nombreux algorithmes distribués ont été conçus sous des hypothèses fortes concernant le modèle sous-jacent d’exécution : le synchronisme, le nombre de pannes, etc. Cependant, la question de leur robustesse vis à vis de ces hypothèses n’a jamais été formalisée et il n’existe pas de moyens systématiques pour garantir ou vérifier le comportement d’un algorithme en dehors de son cadre de conception. Nous comptons développer des méthodes automatiques pour vérifier la robustesse d’algorithmes distribués et ce, soit de façon statique par des algorithmes de vérification, soit de manière dynamique en concevant des moniteurs dont le rôle est de surveiller à l’exécution le bon fonctionnement et le respect des hypothèses de conception. Ces méthodes de vérification peuvent être utiles aux concepteurs des algorithmes qui pourront identifier les causes de non-robustesse, et donc guider leur recherche de nouveaux algorithmes. Un objectif plus ambitieux est d’automatiser (en partie) les modifications à introduire pour rendre un algorithme donné robuste. Cette question relève d’une forme du problème de la synthèse automatique de systèmes distribués.

Vériﬁcation et synthèse paramétrée : Le développement de méthodes de vériﬁcation et de synthèse pour algorithmes distribués nécessite la considération de plusieurs aspects complexes tels que la paramétrisation (nombre arbitraire de processus), la manipulation des données (identités des processus actifs, time-stamps des messages, etc), la capacité à raisonner sur les nombres de processus actifs et les quorums, les aspects probabilistes, etc. Nous avons déjà entamé cette ligne de recherche dans la période précédente, mais le champs de recherche est encore très vaste et il reste de nombreux problèmes théoriques et pratiques à étudier.

Conception, vérification, et implémentation de structures de données abstraites : Les kits de développement de logiciels modernes simplifient la programmation d’applications concurrentes ou distribuées en fournissant des abstractions de l’état partagé qui encapsulent les accès de bas niveau dans des types de données abstraits (ADT) de niveau supérieur. La programmation de ces abstractions est toutefois fortement exposée aux erreurs. En effet, pour minimiser le surcoût de la synchronisation entre des invocations concurrentes de l’ADT, les implémenteurs évitent les opérations de blocage comme l’acquisition de verrous, permettant aux méthodes de s’exécuter simultanément. Toutefois, la concurrence peut conduire à des interférences non désirées entre les opérations. Aussi, dans le cadre distribué, les données doivent être répliquées afin d’augmenter leur disponibilité. Ceci pose alors le problème de la consistance entre les différents réplicas. 14.5 Projet scientifique à cinq ans de l’équipe thématique Modélisation et Vérification 257 Notre objectif est d’étudier les fondements théoriques de ces implémentations et de développer des méthodologies d’ingénierie rigoureuses. Nous souhaitons développer des procédures de conception basées sur des spécifications précises et des techniques de raisonnement automatisées pour améliorer la fiabilité du processus d’ingénierie. Pour cela, nous étudierons des spécifications formelles qui fournissent des exigences précises au moment de la conception ainsi que des garanties explicites pendant leur utilisation. Nous voulons aussi étudier les pratiques de programmation, qui soient compatibles avec ces spécifications, qui doivent être suivies pour la construction d’applications au-dessus de ces implémentations, et finalement nous comptons étudier des techniques automatisées de débogage ou de validation par rapport aux spécifications. Les principes qui sont à la base du raisonnement automatisé sont en effet importants pour identifier les meilleures pratiques dans la conception de ces systèmes complexes afin d’accroître la confiance dans leur correction. Nous allons donc travailler en particulier sur (1) les logiques de spécification et les méthodes de vérification adaptées pour les modèles de consistance faible, (2) la vérification de logiciels utilisant ce type de modèles, par exemple les bases de données distribuées, et (3) la conception et l’implémentation des langages de programmation facilitant la programmation dans ce type de modèle.

Sécurité dans les systèmes distribués : Le développement des infrastructures modernes pour le cloud et leur utilisation pour le stockage et la manipulation des données doit tenir compte de trois paramètres importants : les performances, la consistance des données (et donc la sûreté de fonctionnement des applications utilisant ces infrastructures), et la sécurité des données (c’est-à-dire, la garantie que ces données sont protégées et qu’elles ne peuvent être révélées de manière imprévue). La quête des performances conduit souvent à la relaxation des exigences sur la consistance comme nous l’avons évoqué dans le point précédent, mais aussi sur la sécurité. En fait, consistance et sécurité peuvent être liées dans le sens qu’un manque de consistance peut être exploité par un attaquant, par exemple pour accéder à des données dont les droits d’accès ont été retirés par leur propriétaires, mais pour lesquelles cette information n’a pas encore été mise à jour. Un problème crucial que nous comptons alors étudier est la vériﬁcation du respect des politiques de sécurité et l’absence de fuites d’information dans le contexte des systèmes distribués géo-répliqués.

Axe 4. Structures et modèles de calcul Nous comptons poursuivre notre étude des formalismes basés sur les automates et sur la logique pour spéciﬁer des systèmes manipulant des données. Nous étudierons les liens entre ces formalismes, et les algorithmes permettant de les manipuler et de résoudre les questions de décision les concernant. Notamment, nous voulons explorer de manière profonde l’utilisation efﬁcace des automates dans les procédures de décision de différentes théories sur les données. Par ailleurs, dans la période précédente, nous avons entamé l’étude d’algorithmes d’apprentissage pour des automates reconnaissant des mots avec données. Nous comptons étendre et approfondir ce travail, notamment en considérant d’autres types d’automates et de transducteurs, reconnaissant d’autres structures telles que les arbres, et étudier les applications des algorithmes d’apprentissage dans la synthèse d’invariants pour l’analyse, mais aussi pour la synthèse de (certaines parties ou des abstractions de) systèmes complexes.

Axe 5. Systèmes dynamiques appliqués à l’informatique Nous étudierons les systèmes cyber-physiques en utilisant des modèles de systèmes dynamiques topologiques et métriques. Nous développerons les mesures quantitatives de production de l’information (des variantes de l’entropie) dans les systèmes cyber-physiques et des techniques (symboliques et numériques) pour calculer ces mesures. Nous appliquerons nos résultats à la vériﬁcation, à la compression et transmission des données hybrides (discrètes/continues), à la génération aléatoire de telles données, à la sécurité des systèmes cyber-physiques. 258 Chapitre 14. Pôle Automates, Structures et Vériﬁcation 14.6 Analyse SWOT

Positif Négatif

• Forte culture commune entre les deux équipes • Capacité à s’adapter aux • Vieillissement combiné à nouveaux déﬁs des départs • Ouvertures thématiques • Hétérogénéité des com- • Perspectives nouvelles de positions (rangs A/B, collaborationsS chercheurs/EC)W des équipes

Origine interne • Forte visibilité interna- thématiques tionale et implication nationale

• Conjoncture générale diffi- • Nombreuses collaborations cile pour les recrutements nationales et internationales • Difficultés induites par le • Vivier d’excellents étudiants financement sur projet et post-doctorants • Incertitudes sur le re- • RelationsO privilégiées avec découpageT du paysage Origine externe l’Inde et la Chine scientifique en IdF

Forces. Le pôle est composé de deux équipes complé- Opportunités. Le pôle, par son positionnement théma- mentaires partageant un socle commun; le pôle couvre tique, a accès à d’excellents étudiants et post-doctorants. ainsi un continuum allant des fondements jusqu’aux ap- Notre attractivité s’étend au delà de notre simple po- plications, et nous avons fait plusieurs ouvertures théma- sitionnement géographique, puisque nos nombreuses tiques. Ce rapprochement formel au sein d’un même pôle collaborations, en particulier à l’international, nous devrait par ailleurs permettre d’augmenter nos synergies permettent d’attirer des candidats étrangers (étudiants, et de faire émerger de nouvelles collaborations. Notre jeunes chercheurs et seniors) de très haut niveau. Nos complémentarité est également un atout pour relever relations privilégiées avec l’Inde et la Chine seront sans de façon plus efficace les nouveaux défis que soulèvent doute un atout dans ce sens dans les années à venir. En- les évolutions permanentes de l’informatique : en ef- fin, l’émergence de nouvelles thématiques permettra de fet, notre grande couverture thématique nous permettra susciter des créations de postes pour soutenir nos dyna- d’identifier rapidement les nouveaux défis tout en ayant miques. déjà une expertise forte sur les outils et fondements per- Menaces. La conjoncture actuelle en matière de recru- mettant de les attaquer rapidement. Enfin, les équipes ont tements complique l’insertion de nos doctorants, mais une grande reconnaissance nationale et internationale. aussi la promotion de nos rang B; c’est également un Faiblesses. Nous assistons à un vieillissement de nos frein à la croissance de nos équipes. Cependant, l’ap- équipes depuis plusieurs années, combiné avec des dé- partenance à un pôle plus vaste qu’une simple équipe parts en mutations/promotions de chercheurs CNRS qui facilitera l’insertion et la promotion de nos membres qui n’ont malheureusement pas été remplacés. Jusqu’ici développeront ainsi un spectre scientifique plus large. nous avons réussi à limiter l’impact de ces phénomènes Les financements sur projet sont de plus en plus concur- grâce à des basculements en éméritat et aussi grâce à rentiels ce qui pourrait ponctuellement nous mettre en des recrutements judicieux qui ont permis de faire ap- difficulté, même si la solidarité intra pôle sera un garde- paraître de nouvelles expertises conduisant ainsi à un fou. Enfin, le redécoupage scientifique au niveau régional redéploiement de nos thématiques. Une autre faiblesse (IDEX, fusions d’universités, redéfinitions des masters) est la disparité, entre les deux équipes qui composent pourrait nous déstabiliser mais dans une moindre mesure le pôle, des ratios membres A et B d’une part et cher- seulement puisque notre visibilité et nos partenariats in- cheurs/enseignants-chercheurs d’autre part. ternationaux nous permettent d’accéder à des ressources autres que locales. (a(bc))d / a((bc)d) Theorem Fermat: ; ∗ D(λx.xx).N ∀ x y z n : N , # n n n ((ab)c)d a(b(cd)) x + y = z n 6 2 5 Proof. λx.Nx + λx.(Dx.N)x ) (ab)(cd) Induction n. ⇒ 1

15. Pôle Preuves, Programmes et Systèmes

15.1 Présentation Le pôle Preuves, Programmes et Systèmes (PPS) de l’IRIF émane de l’ancien laboratoire éponyme. Son programme scientiﬁque vise à renforcer les fondements théoriques des langages de programmation, des assistants de preuves et, plus généralement, des formalismes de calcul. Ces problématiques sont abordées en croisant trois points de vue complémentaires : une approche syntaxique, qui développe des langages théoriques issus de formalismes logiques, une approche algébrique, qui étudie les structures mathématiques liées au calcul, une approche pratique, qui modélise et analyse des systèmes de calcul réels. Le pôle est constitué de trois équipes thématiques, correspondant à chacun de ces trois points de vue. Elles développent leurs outils propres, et les mettent ensuite au service d’objectifs scientiﬁques communs :

PREUVES &PROGRAMMES Syntaxe et Théorie de la types démonstration

L’assistant de preuve Coq Sémantique Langages de Catégories et dénotationnelle Systèmes programmation Réécriture Composants homotopie concurrents et A linéaire logiciels

LGÈBRE probabilistes

Algèbre Le protocole de combinatoire et routage Babel YSTÈMES réécriture S ALCUL ANALYSE &C & C ONCEPTION DE

Le pôle PPS héberge l’équipe-projet πr2 commune à l’INRIA, au CNRS et à l’Université Paris 7, ainsi qu’une partie des membres de l’IRILL (Initiative de Recherche et d’Innovation sur le Logiciel Libre), une structure commune à l’INRIA et aux Universités Paris 6 et 7.

Historique scientifique Notre approche scientifique se place dans une perspective historique remontant aux pionniers de la théorie de la démonstration (Herbrand, Gödel, Gentzen, etc.), qui ont établi des liens profonds entre calcul et preuve. Ces travaux, avec ceux de Turing, sont pour une bonne part à l’origine de l’informatique elle-même. Cet enracinement des activités scientifiques du pôle PPS dans la théorie de la démonstration se manifeste par une attention particulière portée aux langages de programmation fonctionnels et aux assistants de preuve, qui se fondent sur le lambda-calcul et sur des formalismes logiques comme le calcul des séquents et la logique linéaire. Ce sujet central présente plusieurs aspects, comme la sémantique dénotationnelle, qui vise à décrire les programmes comme des fonctions mathématiques, ou la réalisabilité, qui est une théorie logique des spécifications. À partir de ce centre, plusieurs thèmes connexes se sont développés. C’est le cas de la théorie de la concurrence, qui a d’abord été abordée à travers les algèbres de processus (comme CCS ou le pi-calcul), puis s’est étendue en utilisant d’autres outils, comme la théorie de l’homotopie et les probabilités; outre 260 Chapitre 15. Pôle Preuves, Programmes et Systèmes les développements théoriques comme l’analyse de la réversibilité et de la causalité, cette étude de la concurrence a également mené à de nouvelles applications dans le domaine de la modélisation des systèmes biomoléculaires. C’est le cas, également, de la théorie de la réécriture, qui s’est développée à la fois comme objet d’étude mathématique et via ses applications : la réécriture permet d’exprimer la dynamique des preuves et des programmes, d’aborder des problèmes de décidabilité en algèbre combinatoire, et de fournir des méthodes de calcul en algèbre homotopique. C’est le cas, enfin, du développement d’outils adaptés au logiciel libre et open source, notamment pour la gestion de distributions logicielles de très grande taille, en respectant avec la plus grande rigueur les contraintes de conflit et de dépendance entre les paquets; la mise en œuvre de méthodes formelles fondées sur une analyse mathématique des problèmes inscrit cette activité dans le pôle, de même que d’autres réalisations logicielles, comme le protocole de routage Babel ou l’infrastructure web Ocsigen. Parallèlement, le centre thématique du pôle a connu d’importants développements : dans la mise au point de nouveaux systèmes de types toujours plus expressifs, en théorie des langages de programmation fonctionnels (continuations délimitées, états locaux, programmation incrémentale, etc.), dans l’étude de raffinements linéaires et différentiels du lambda-calcul, dans le domaine de la sémantique dénotationnelle (développement de méthodes quantitatives, prise en compte des effets), en théorie des types (approche homotopique), etc. Ces recherches ont à leur tour mené à de nouveaux développements dans des domaines des mathématiques tels que la théorie des catégories, l’algèbre combinatoire et l’algèbre homotopique.

Philosophie Nous avons la volonté de croiser les recherches les plus théoriques avec des applications concrètes dans des domaines variés. Nous considérons en effet que la recherche fondamentale doit se nourrir de problématiques concrètes et que, réciproquement, une bonne compréhension théorique des enjeux est indispensable à la production de logiciels fiables et innovants. Par exemple, l’assistant de preuve Coq, développé et maintenu dans l’équipe-projet πr2 de PPS, illustre parfaitement cette approche. D’une part, il s’agit d’un système logiciel important distribué par l’INRIA et qui regroupe de multiples composantes et bibliothèques. Il pose donc tous les problèmes concrets liés à ce type de projet, tant au niveau du design du langage et de son implémentation (syntaxe, interface utilisateur, etc.) qu’à celui du développement lui-même (gestion des paquets et des versions, rapports de bugs, etc.). En même temps, le système logique sous-jacent à Coq, le calcul des constructions inductives, est un formalisme expressif, mathématiquement rigoureux et étroitement lié à la théorie de la démonstration, aux langages de programmation fonctionnels, mais aussi à la théorie des catégories et à la théorie de l’homotopie. Ce dernier aspect s’est développé dans un programme de refondation des mathématiques, initié à la fin des années 2000 par Voevodsky, suite au constat que l’égalité de la théorie des types peut servir de base à une théorie formelle de l’homotopie. Notre recherche couvre ainsi un large spectre scientifique, allant du développement de méthodes formelles pour la gestion des paquets logiciels jusqu’à la théorie des catégories de dimension supérieure, en passant par les modèles dénotationnels du lambda-calcul, la réécriture, les techniques de construction de modèles de la théorie des ensembles comme le forcing, la logique linéaire, etc. Nous sommes très attachés à cette continuité thématique, car nous gardons à l’esprit que ce spectre ne comporte pas de frontières fondées scientifiquement : seules existent celles qui résultent la façon dont les communautés scientifiques se sont progressivement organisées. Notre démarche consiste, au contraire, à dégager des concepts communs, compris par tous les membres du pôle, afin de favoriser le mélange de ces différents points de vue.

Organisation et animation Le pôle et chacune des trois équipes thématiques possèdent un responsable, qui s’occupent collectivement de la bonne vie quotidienne au sein de la structure. Le responsable de pôle est plus particulièrement en charge des aspects administratifs et, étant membre de l’équipe de direction de l’IRIF, de la liaison entre les membres du pôle et la direction du laboratoire. Les responsables d’équipes thématiques veillent à 15.1 Présentation 261 l’animation scientifique interne et favorisent les interactions entre équipes thématiques du pôle PPS et des autres pôles de l’IRIF, notamment en renforçant les collaborations actuelles (Preuves et Programmes et Algèbre et Calcul avec Automates et Applications, Analyse et Conception de Systèmes avec Modélisation et Vérification) et en en suscitant de nouvelles (par exemple, Algèbre et Calcul avec Combinatoire). Le séminaire PPS continuera à être le forum hebdomadaire des idées et travaux du pôle, permettant de brasser les concepts et de favoriser la culture commune des membres. Comme initié récemment avec le séminaire de combinatoire, le séminaire PPS pourra ponctuellement être organisé en commun avec un groupe de travail ou un séminaire d’un autre pôle, en invitant des orateurs créant des ponts avec d’autres thématiques du laboratoire. Les journées de rentrées PPS seront à nouveau organisées annuellement, permettant de renforcer encore la cohésion du pôle, et d’exposer des travaux récents (dont ceux de doctorants en fin de thèse); on invitera à cette occasion des membres des autres pôles à donner des exposés favorisant l’ouverture thématique vers le reste du laboratoire. Trois des groupes de travail actuels de PPS (sémantique, analyse et conception de systèmes, polygraphes et catégories supérieures) sont maintenant bien implantés localement, voire nationalement, et continueront leurs activités de diffusion de la recherche. Les responsables d’équipes thématiques pourront encourager la création de nouveaux groupes de travail, spécialisés ou à l’interface avec d’autres équipes thématiques du laboratoire, en fonction des dynamiques scientifiques et des opportunités. On continuera aussi à encourager la tenue d’événements scientifiques ponctuels (journées, workshops, etc.), poursuivant ainsi notre tradition de brassage entre informatique, logique et mathématiques.

Analyse SWOT Positif Négatif • Expertise mondiale sur • Travaux parfois difﬁciles les thèmes de recherche à communiquer (entre historiques informatique théorique, • Continuum scientiﬁque logique et mathématiques) entre les thèmes de re- • Faible proportion de pro- chercheS du pôle fesseursW et directeurs de

Origine interne • Implication de l’INRIA recherche dans πr2 et l’IRILL • Parité très mauvaise • Très faible nombre de • Attractivité forte chez les postes permanents étudiants • Changement de l’organisa- • Nouvelles connexions avec tion locale et nationale de le reste de l’IRIF la science • Connexions toujours plus • Impact négatif sur la re- fortes avecO les mathémati- T cherche fondamentale du Origine externe ciens et les biologistes ﬁnancement sur projet

Nous poursuivrons nos efforts pour communiquer les résultats obtenus par le pôle, notamment par l’enseignement, en maintenant notre implication dans les masters LMFI et MPRI. Nous souhaitons également renforcer nos contacts avec l’industrie informatique à travers des contrats doctoraux de type CIFRE; de ce point de vue, la nécessité de développer de nouveaux langages de programmation pour le machine learning et la programmation quantique est une opportunité dont nous devons chercher à profiter. Après le succès récent du recrutement de Michele Pagani, nous continuerons à participer activement aux comités de sélection avec pour objectif de renforcer notre proportion de membres de rang A, dans le cadre de la politique scientifique du laboratoire. Pour ce qui est de la parité, les leviers sont rares. On notera le recrutement de Bérénice Delcroix-Oger en 2017, qui va dans la bonne direction. On renforcera encore notre vigilance quant aux biais et obstacles qui peuvent décourager les étudiantes d’envisager 262 Chapitre 15. Pôle Preuves, Programmes et Systèmes une carrière dans la recherche en informatique et en mathématiques. On suscitera aussi les candidatures féminines au CNRS, à l’université et à l’INRIA. Nous veillerons à minimiser les effets négatifs, sur nos activités d’enseignement et de recherche, du changement d’environnement du laboratoire induit par la fusion des Universités Paris 3, 5 et 7. Malgré l’investissement considérable que cela nécessite, on incitera les membres du pôle à candidater sur les programmes européens (notamment ERC) et on veillera à ce qu’ils bénéficient des aides que l’université et le CNRS prévoient à cet effet (CRCT pour les enseignants-chercheurs, en particulier).

15.2 Équipes thématiques et projet scientifique Nous décrivons, en 15.2.1–15.2.3, les équipes thématiques du pôle, avec leurs objectifs scientifiques spécifiques, puis, en 15.2.4, les objectifs communs à deux ou aux trois équipes thématiques.

15.2.1 Équipe thématique Preuves et Programmes Composition (membres permanents) Responsable : . Autres équipes thématiques de rattachement : Algèbre et Calcul, Analyse et Conception de Systèmes, A Automates et Applications, V Modélisation et Vériﬁcation, X Systèmes Complexes, Réseaux, Calcul Distribué.

— Roberto Amadio, PR Paris 7 ( ) — Jean-Louis Krivine, DR émérite CNRS ( ) — Giovanni Bernardi, MCF Paris 7 ( V) — Pierre Letouzey, MCF Paris 7 ( ) — Antonio Bucciarelli, MCF Paris 7 ( ) — Jean-Jacques Lévy, DR émérite INRIA ( ) — Giuseppe Castagna, DR CNRS ( ) — Paul-André Melliès, CR CNRS ( A) — Pierre-Louis Curien, DR CNRS ( ) — Vincent Padovani, MCF Paris 7 — Daniel de Rauglaudre, IR INRIA ( ) — Michele Pagani, PR Paris 7 ( ) — Thomas Ehrhard, DR CNRS ( ) — Michel Parigot, CR CNRS — Claudia Faggian, CR CNRS ( ) — Yann Régis-Gianas, MCF Paris 7 ( ) — Hugo Herbelin, DR INRIA ( ) — Paul Rozière, MCF Paris 7 — Thierry Joly, MCF Paris 7 — Alexis Saurin, CR CNRS ( ) — Delia Kesner, PR Paris 7 ( ) — Matthieu Sozeau, CR INRIA ( ) — Jean Krivine, CR CNRS ( X) — Christine Tasson, MCF Paris 7 ( )

Thèmes de recherche Ici, la méthodologie repose principalement sur la correspondance de Curry-Howard entre preuves et programmes, dans laquelle la réécriture joue un rôle essentiel, représentant à la fois l’élimination des coupures des preuves et la sémantique opérationnelle des programmes. L’objet de base est le lambda-calcul, une théorie très pure de la programmation fonctionnelle, et ses extensions : par des systèmes de types, par des rafﬁnements linéaires ou différentiels, par des mécanismes de pattern-matching et par différentes sortes d’effets non purement fonctionnels (choix non déterministe ou probabiliste, continuations, états internes, locaux ou non, etc.). On obtient alors des formalismes intéressants pour leurs propriétés logiques, donnant par exemple un sens calculatoire à des concepts standard de la logique (tels que le choix ou le raisonnement par l’absurde). On obtient aussi des représentations abstraites des langages de programmation réels, dans un cadre rendu aussi indépendant que possible des implémentations, et permettant d’en analyser la sémantique. Parmi ces extensions, le calcul des constructions inductives est à la fois une logique et un langage de programmation, sur laquelle est fondé l’assistant de preuve Coq.

Objectifs scientiﬁques spéciﬁques

SYNTAXE ET TYPES Concernant les modèles infinitaires du lambda-calcul, nous prolongerons les avancées réalisées dans l’utilisation de modèles à base de constructions infinitaires pour rendre compte de 15.2 Équipes thématiques et projet scientifique 263 propriétés asymptotiques des programmes fonctionnels, que ce soit en model-checking d’ordre supérieur (avec Automates et Applications) ou dans l’étude des théories équationnelles sur les lambda-termes. On cherchera à intégrer la nouvelle approche ensembliste du typage polymorphe dans la correspondance de Curry-Howard et la sémantique dénotationnelle, et à en explorer l’expressivité, en prenant notamment en compte les modèles catégoriels du polymorphisme et les modèles à base de réalisabilité. Dans le domaine des types quantitatifs, maintenant que la théorie des types intersection non idempotents est bien comprise et reliée à la logique linéaire, on cherchera à en étendre la portée à des langages de programmation plus expressifs, et on en développera des applications logicielles dans le domaine de la vérification, principalement. Cela supposera de construire des versions approximées du typage quantitatif (dans l’esprit de l’interprétation abstraite) ayant de bonnes propriétés de décidabilité et de complexité. Cette activité est inséparable de la recherche sur les raffinements linéaires du lambda-calcul visant à proposer une analyse à grains très fins de la beta-réduction dans le cadre du lambda-calcul lui-même, des machines à environnement ou de la logique linéaire (réseaux de preuves et géométrie de l’interaction).

THÉORIEDELADÉMONSTRATION Nous poursuivrons l’étude de la correspondance entre preuves et programmes, en construisant des extensions adaptées aux points suivants : effets de bord en logique, interprétation calculatoire des axiomes standard de la logique (raisonnement par l’absurde, extensio- nalité, existence de génériques, choix), types dépendants, polarisation, structures de données infinies, programmation fonctionnelle réactive, cadre unifié pour interpréter la sémantique des programmes avec effets en style direct (l’effet est effectif) et indirect (via une traduction de type monadique), la sémantique opérationnelle des axiomes en style direct (axiomatique) et indirect (via des traductions, par double négation, par forcing, par relativisation, par combinaison de ces traductions). Nous développerons la théorie de la démonstration des logiques avec points fixes (exprimant l’induction et la coinduction) et, en particulier, la théorie des démonstrations infinitaires. Dans ce cadre, on étudiera l’élimination des coupures infinitaires pour diverses logiques (linéaire, classique et temporelle) et la classe des preuves circulaires, dont on explorera l’expressivité et le contenu calculatoire. Nous renforcerons l’intégration des effets avec des systèmes de typage avancés (types dépendants en particulier), et à développer la théorie des modèles dénotationnels infinitaires (avec notamment des applications au model-checking), de nouveaux systèmes de types polymorphes et des formalismes rendant compte de la programmation incrémentale. Un des problèmes fondamentaux est de comprendre le contenu opérationnel des principes logiques; ainsi l’axiome du choix dénombrable est lié au schéma de bar recursion. Nous construirons de nouveaux modèles de la théorie des ensembles basés sur la réalisabilité classique, qui sera elle-même développée au-dessus d’un modèle de forcing, avec l’intuition que les conditions de forcing représentent des oracles correspondant à des effets (probabilistes, typiquement).

15.2.2 Équipe thématique Algèbre et Calcul Composition de l’équipe (membres permanents) Responsable : . Autres équipes thématiques de rattachement : Preuves et Programmes, Analyse et Conception de Systèmes, A Automates et Applications, C Combinatoire.

— Samy Abbes, MCF Paris 7 ( ) — Jean-Louis Krivine, DR émérite CNRS ( ) — Antonio Bucciarelli, MCF Paris 7 ( ) — Paul-André Melliès, CR CNRS ( A) — Pierre-Louis Curien, DR CNRS ( ) — François Métayer, MCF Paris 10 — Bérénice Delcroix-Oger, MCF Paris 7 (C) — Michele Pagani, PR Paris 7 ( ) — Thomas Ehrhard, DR CNRS ( ) — Matthieu Picantin, MCF Paris 7 (A) — Philippe Gaucher, CR CNRS ( ) — Paul Ruet, CR CNRS ( ) — Yves Guiraud, CR INRIA — Alexis Saurin, CR CNRS ( ) — Hugo Herbelin, DR INRIA ( ) — Matthieu Sozeau, CR INRIA ( ) — Delia Kesner, PR Paris 7 ( ) — Christine Tasson, MCF Paris 7 ( ) 264 Chapitre 15. Pôle Preuves, Programmes et Systèmes Thèmes de recherche Une bonne compréhension des mécanismes de calcul exige le développement d’outils mathématiques toujours plus sophistiqués, et apporte de nouvelles idées mathématiques. Cela se manifeste notamment dans la construction de modèles abstraits des programmes probabilistes et quantiques, et dans l’utilisation de structures géométriques et topologiques pour représenter des situations de calculs distribués ou concurrents. On fait aussi appel à des notions générales de monades, d’opérades et d’espèces de structures pour représenter des structures de données ou des mécanismes de calcul (comme certains effets faisant appel à des états internes ou à de la mémoire modiﬁable), et aux catégories de dimension supérieure pour modéliser la théorie des types dans un cadre homotopique. Enﬁn, l’étude de la réécriture est un objectif majeur de cette équipe thématique, notamment pour ses applications à l’algèbre et aux catégories, mais aussi aux différents types de lambda-calcul et à l’étude des systèmes concurrents, dont elle permet de décrire naturellement la sémantique opérationnelle.

Objectifs scientiﬁques spéciﬁques

ALGÈBRECOMBINATOIREETRÉÉCRITURE On continuera d’explorer les applications de la théorie de la réécriture à l’algèbre homotopique (théorie de Squier). On poursuivra l’étude du cas élémentaire des monoïdes, notamment en vue de l’étude des monoïdes et groupes d’Artin et, plus généralement, de Garside, pour leurs applications en géométrie et en théorie des représentations. On continuera aussi à adapter la théorie de Squier à des structures algébriques de plus en plus complexes : algèbres associatives, opérades, groupes, etc. Ici, l’objectif à long terme est de construire progressivement une bibliothèque de calcul, fondée sur des méthodes de réécriture et sur la structure de catégorie de dimension supérieure, adaptée au plus grand nombre de structures algébriques possibles, et permettant de calculer des invariants homotopiques et homologiques pour tous ces objets. Ceci ouvrira des connexions avec l’équipe thématique Combinatoire, via la théorie des espèces qui fournit une description synthétique des structures algébriques. Nous poursuivrons le rapprochement entre réécriture et théorie de Garside, en vue d’enrichir la théorie de la réécriture grâce aux méthodes issues de cette approche spéciﬁque de la combinatoire de certains monoïdes et groupes. En particulier, l’approche Garside permettra de mettre au point de nouvelles procédures de complétion en réécriture de mots, travaillant sur les générateurs en plus des règles de réécriture, et fonctionnant dans plus de cas que les procédures connues aujourd’hui. On s’intéressera aussi aux liens, dans le cas des monoïdes, entre décidabilité du problème du mot et existence d’une présentation convergente récursive, ainsi qu’aux généralisations possibles aux théories algébriques de Lawvere via les langages d’arbres. Ces travaux seront menés conjointement avec l’équipe thématique Automates.

CATÉGORIES ET HOMOTOPIE La théorie des catégories et l’algèbre homotopique occupent une place importante dans nos recherches, justifiant des travaux spécifiques visant à développer ces théories en adéquation avec nos autres activités. D’une part, dans une perspective à la fois sémantique et combinatoire, on continuera d’explorer les structures opéradiques et monadiques, qui permettent de décrire et d’étudier de manière uniforme de nombreux concepts, tant en algèbre combinatoire (structures algébriques) que dans la théorie des langages de programmation (effets). Nous poursuivrons l’étude des catégories modèles de Quillen, qui forment un cadre théorique riche pour l’algèbre homotopique. Nous aurons tout d’abord une attention particulière pour la structure modèle canonique des catégories supérieures, ainsi que ses variantes (groupoïdes supérieurs, versions cubiques, catégories supérieures internes, etc.). En effet, ces structures sont fondamentales pour développer de nouveaux outils issus de la réécriture, pour généraliser la réécriture à d’autres structures algébriques, mais aussi dans la compréhension des structures homotopiques de la théorie des types. Nous poursuivrons aussi l’étude des structures modèles apparaissant dans le cadre de la modélisation des systèmes concurrents, notamment celle des systèmes de transition de dimension supérieure, ainsi que celle des flots. Ici, le but ultime est de caractériser homotopiquement la notion de bisimulation dans les systèmes concurrents. 15.2 Équipes thématiques et projet scientifique 265 15.2.3 Équipe thématique Analyse et Conception de Systèmes Composition de l’équipe (membres permanents) Responsable : . Autres équipes thématiques de rattachement : Preuves et Programmes, Algèbre et Calcul, V Modélisation et Vérification, X Systèmes Complexes, Réseaux, Calcul Distribué.

— Samy Abbes, MCF Paris 7 ( ) — Yves Legrandgérard, IR Paris 7 — Roberto Amadio, PR Paris 7 ( ) — Pierre Letouzey, MCF Paris 7 ( ) — Vincent Balat, MCF Paris 7 détaché — Jean-Jacques Lévy, DR émérite INRIA ( ) — Giovanni Bernardi, MCF Paris 7 ( V) — Pascal Manoury, MCF Paris 6 — Giuseppe Castagna, DR CNRS ( ) — Yann Régis-Gianas, MCF Paris 7 ( ) — Juliusz Chroboczek, MCF Paris 7 — Paul Ruet, CR CNRS ( ) — Daniel de Rauglaudre, IR INRIA ( ) — Alexis Saurin, CR CNRS ( ) — Roberto Di Cosmo, PR Paris 7 — Matthieu Sozeau, CR INRIA ( ) — Thomas Ehrhard, DR CNRS ( ) — Christine Tasson, MCF Paris 7 ( ) — Claudia Faggian, CR CNRS ( ) — Ralf Treinen, PR Paris 7 (V) — Philippe Gaucher, CR CNRS ( ) — Jérôme Vouillon, CR CNRS — Hugo Herbelin, DR INRIA ( ) — Stefano Zacchiroli, MCF Paris 7 — Jean Krivine, CR CNRS ( X)

Thèmes de recherche L’objectif est de développer des méthodes formelles ou mathématiques pour modéliser des systèmes existants, naturels ou artiﬁciels, et pour résoudre des problèmes concrets. Cette équipe thématique est très liée à l’IRILL, avec laquelle elle développe des méthodes pour rendre plus sûre et plus efﬁcace la distribution de systèmes logiciels de grande dimension, notamment dans le cloud. Elle développe des langages de programmation adaptés à des domaines d’application particuliers, comme les bases de données ou le web. Elle met aussi au point des outils probabilistes, graphiques, à base de réécriture ou d’algèbres de processus pour modéliser des systèmes concurrents. En application, le pôle souhaite poursuivre et développer son activité pluridisciplinaire tournée vers la biologie des systèmes et la modélisation. Les activités de cette équipe thématique sont aussi historiquement connectées à la fondation Software Heritage, créée par des membres de PPS, et dont nous soutenons le développement.

Objectifs scientiﬁques spéciﬁques

COMPOSANTSLOGICIELS La recherche requise pour développer des outils plus sûrs pour la distribution de systèmes logiciels de grande taille, notamment dans le domaine du logiciel libre, continuera. Après avoir étudié dans le passé la cohérence des méta-données de paquets de logiciel et la résolution des contraintes de dépendance et conflits entre paquets, nous allons maintenant attaquer la phase suivante qui est le processus d’installation d’un paquet logiciel dans une machine. Nous allons analyser les transformations d’arbres de fichiers qui sont décrites par des scripts shell qui sont exécutés lors de l’installation, la mise à jour, et la suppression de paquets de la distribution Debian GNU/Linux. Ce corpus d’environ 35000 scripts présente plusieurs avantages pour une analyse systématique : leur comportement, les arguments de leur appel, et le langage sont décrits par la Debian Policy. En plus, la façon dont ce processus se déroule nous permet d’ignorer les problèmes dûs à l’exécution concurrente de scripts. Les propriétés à vérifier peuvent être classiques, comme la maintenance d’un invariant (la forme de l’arbre de fichiers, par exemple) ou l’absence d’erreur pendant l’exécution, ou plus complexe, comme l’idempotence d’un script, ou la commutativité de deux scripts. Cette recherche sera menée en coopération avec l’équipe thématique Modélisation et Vérification.

LE PROTOCOLE DE ROUTAGE BABEL On poursuivra les efforts pour développer le protocole de routage Babel, qui est en voie de s’imposer comme protocole standard pour les réseaux domestiques 266 Chapitre 15. Pôle Preuves, Programmes et Systèmes (Homenet). Le travail actuel autour de Babel comprend trois volets, l’un qui est administratif et politique, et deux de nature plus scientifique et technique. Tout d’abord, l’IETF, l’organisation internationale de normalisation dans ce domaine, a créé un groupe de travail pour faire une nouvelle révision de la RFC 6126, dans le but de produire un brouillon complet de norme en juillet 2017. Ensuite, du fait de sa robustesse, Babel s’est avéré adapté à être étendu aux techniques de routage non-standard, notamment le routage sensible à la source et le routage sensible au délai; une extension pour le routage sensible au type de service est en cours. Enfin, la robustesse de Babel est en partie due à l’utilisation d’invariants toujours vérifiés (à la différence des protocoles habituels, qui n’offrent de garanties qu’après convergence), et une preuve de la préservation de ces invariants par le protocole a été rédigée mais pas encore publiée.

15.2.4 Objectifs scientiﬁques communs Une partie importante du projet se décline suivant des objectifs scientiﬁques communs à plusieurs équipes thématiques : Preuves et Programmes, Algèbre et Calcul, Analyse et Conception de Systèmes.

LANGAGESDEPROGRAMMATION On cherchera à mieux comprendre les principes sous-jacents à la programmation incrémentale, en essayant notamment de mettre à profit les progrès réalisés sur les modèles dénotationnels possédant une opération de soustraction, développés ces dernières années. Quand une fonction inductive f est définie sur un type de donnée à n cas, la dérivée de f vis-à-vis d’un type de donnée de changements à m cas comporte mn cas, ce qui complique sa programmation : on développera des techniques et des langages pour la programmation incrémentale certifiée permettant d’obtenir des programmes incrémentaux corrects par construction, typiquement utiles à l’analyse BigData certifiée et efficace. L’étude de l’incrémentalité se focalisera en particulier sur les analyses relationnelles permettant de caractériser la différence sémantique entre deux programmes « proches » (typiquement, deux versions successives d’un même programme). Elle mènera à la conception de langages de différences, des langages déclaratifs permettant de spécifier et de vérifier l’évolution des logiciels et aussi de transformer (quasi) automatiquement des preuves de programmes à travers l’évolution de ces derniers. À long terme, ces techniques devraient permettre de réduire les coûts de certification des logiciels industriels embarqués, en permettant d’éviter l’actuelle pratique qui consiste à reprendre à zéro le processus de certification dès la moindre modification, même mineure, du code source. Après les succès remportés par le langage fonctionnel CDuce adapté à la manipulation des structures XML dans un cadre fonctionnel, on continuera l’effort d’étude et de mise au point de langages de programmation intégrant des types ensemblistes (types union, intersection et différence); on incorporera notamment le polymorphisme, la reconstruction de types, et on ajoutera des techniques de typage graduel permettant de combiner, de manière uniforme, le typage statique avec le typage dynamique. Nous allons ensuite comparer et éventuellement intégrer les systèmes de types développés avec les types algébriques généralisés. Ces techniques seront ensuite utilisées dans un cadre logiciel en cours de développement, qui permettra l’intégration uniforme, dans des langages génériques, de requêtes portant sur des bases de données multiples et hétérogènes. En s’appuyant sur la logique linéaire et sur les modèles dénotationnels quantitatifs, probabilistes et différentiels développés ces dernières années, notamment au sein de PPS, on cherchera à mettre au point des langages de programmation naturels et typés, manipulant des objets algébriques de grande taille, et adaptés en particulier au deep learning.

SÉMANTIQUE DÉNOTATIONNELLE La sémantique et la théorie de la démonstration fournissent les fondements mathématiques pour la construction de langages et d’outils logiciels dont les propriétés essentielles (correction, terminaison, absence de deadlocks) sont satisfaites par construction. En particulier, la sémantique dénotationnelle procure des principes de raisonnement sur les programmes qui sont compositionnels, permettant le développement et la certification indépendamment des différentes composantes d’un système. Nous continuerons d’étendre ces principes mathématiques aux caractéris- 15.2 Équipes thématiques et projet scientifique 267 tiques complexes de la programmation moderne : concurrence, effets de bord, aspects quantitatifs (choix probabiliste, superposition quantique), gestion des ressources (logique de séparation). Ici, la modularité de la sémantique dénotationnelle doit servir de ligne directrice car elle est essentielle au passage à l’échelle. Dans le prolongement des succès récents sur les espaces cohérents probabilistes (théorèmes de full abstraction équationnelle), on cherchera à étendre cette approche à des situations de probabilités continues pour prendre en compte les principes de programmation actuellement utilisés pour le machine learning. On cherchera aussi à mieux comprendre la nature des obstacles qui s’opposent à l’obtention de résultats de full abstraction inéquationnelle. Le même type de structure devrait également permettre de modéliser des calculs quantiques (à condition d’avoir les bonnes propriétés du point de vue de la logique linéaire). Un autre enjeu de la sémantique dénotationnelle, qui s’applique plus naturellement à des langages fonctionnels de haut niveau, est la prise en compte des étapes élémentaires de la machine. De ce point de vue, les sémantiques interactives (jeux, géométrie de l’interaction) offrent des outils abstraits et compositionnels combinant des opérations élémentaires de bas niveau. Les progrès récemment accomplis dans ce domaine (logique tensorielle, géométrie de l’interaction multijetons) offrent des perspectives prometteuses pour adapter la sémantique dénotationnelle à la complexification des langages. Les espèces de structures généralisées fournissent un modèle de la logique linéaire différentielle en termes de bicatégories, qu’on exploitera pour construire un pont avec la combinatoire. En particulier, on explorera les liens entre les équations différentielles utilisées en combinatoire et la logique linéaire différentielle à travers ce pont. Ce dernier objectif s’intègre dans un programme général consistant à développer des fondations pour la logique et la programmation issues de la logique linéaire (polarisation, dualité, gestion explicite des ressources, analyse de la structure des types), la théorie des (co)effets en programmation (traductions monadiques, effets algébriques), la théorie des types (types dépendants, types inductifs, opérateurs de troncature), les raffinements de types (spécification des preuves et programmes), et la théorie de l’homotopie (extensionalité, structure de l’égalité, outils géométriques et catégoriels).

L’ASSISTANT DE PREUVE COQ Le développement de l’assistant Coq, au sein de l’équipe-projet INRIA πr2, s’appuie sur des avancées théoriques et pratiques constantes dont les enjeux sont multiples. Au niveau théorique, la question du sens de la notion de l’égalité reste crucial, au-delà de son apparence banale. Il s’agit de comprendre la structure algébrique et le contenu calculatoire de l’égalité dans le cadre de la mise en évidence de la correspondance entre logique et homotopie (type = espace géométrique, preuve = point, égalité = chemin). Il s’agit aussi de comprendre le sens de l’égalité des structures quotients, avec le développement récent du concept de types inductifs quotients, aussi appelés inductifs supérieurs, dont les contours sont encore loin d’être clair, malgré l’aide de la correspondance entre logique et théorie des catégories (type = object, preuve = morphisme, inductif supérieur comme intégration de la notion de co-égaliseur dans le cadre logique). Il s’agit enfin de comprendre comment s’articulent les notions d’égalité calculatoire et d’égalité observationnelle, ainsi que d’identifier des fragments pour lesquels l’égalité s’avère être décidable. Toujours au niveau théorique, le développement de structures inductives de plus en plus sophistiquées ne cesse lui aussi de faire des progrès avec le développement des types inductifs-récursifs, des types inductifs-inductifs, de types inductifs supérieurs, du sous-typage entre structures inductives, tous candidats à une implémentation concrète. À mi-chemin entre théorie et pratique, on développera un nouveau type de langage de programmation offrant des fonctionnalités dédiées au développement automatique ou semi-interactif de preuves. Dans un ordre d’idée similaire, il s’agit aussi de créer des outils de méta-programmation permettant la transformation et la réutilisation de preuves, voire la verbalisation de preuves en langue naturelle. On développera aussi les aspects langage de programmation de Coq, en étendant l’extraction de programmes à partir des preuves, permettant ainsi d’utiliser Coq comme un environnement de programmation certifiée. On poursuivra aussi le travail quotidien de développement, de maintenance et de coordination du 268 Chapitre 15. Pôle Preuves, Programmes et Systèmes développement de Coq, tenant compte d’un nombre important d’utilisateurs du système à travers le monde, aux profils très variés : des chercheurs d’autres équipes participant secondairement au développement de Coq, ou utilisant Coq pour la formalisation de théorèmes ou la programmation sûre, des utilisateurs venant aussi du monde académique, ou encore des professionnels ayant un usage de Coq de nature industrielle. Il est à prévoir des avancées en termes d’automatisation, de développement de fonctionnalités de haut niveau du langage de spécification, ou de bibliothèques.

SYSTÈMESCONCURRENTSETPROBABILISTES Nous approfondirons notre compréhension des modèles géométriques et topologiques de la concurrence et du calcul distribué. Cela comporte l’étude des liens entre les propriétés homotopiques des systèmes de transition de dimension supérieure et des flots, d’une part, et la notion de bisimulation dans les systèmes concurrents, d’autre part. Nous étudierons la modélisation des situations de calcul distribué utilisant des structures de nature simpliciale. On caractérisera les tâches dans des systèmes distribués tolérants aux pannes qui sont résolubles par des algorithmes probabilistes en s’appuyant sur le développement des sémantiques probabilistes ainsi que sur la réécriture probabiliste de structures combinatoires telles que les complexes simpliciaux. Ce travail sera mené en collaboration avec l’équipe thématique Systèmes Complexes, Réseaux, Calcul Distribué. Outre les approches homotopiques déjà évoquées, la recherche sur la théorie de la concurrence exploitera aussi les outils proches des algèbres de processus, dans lesquels la dynamique s’exprime en termes de réécriture. Cette réécriture porte notamment sur des structures graphiques, dans un cadre probabiliste, en vue d’applications à la modélisation de systèmes biochimiques. Les enjeux algorithmiques sont très importants et des outils théoriques inspirés de l’interprétation abstraite, des catégories et de la théorie combinatoire des espèces seront développés à des fins d’optimisation. Nos recherches sur la concurrence viseront aussi à développer une approche unifiée des diverses notions d’équivalence observationnelle et de leurs propriétés, le paysage actuel étant extrêmement complexe. Les méthodes probabilistes et combinatoires seront également étudiées dans un projet qui vise à mettre au point des méthodes pour engendrer des trajectoires aléatoires dans des systèmes concurrents dont la topologie de communication présente des cycles. On étendra ces généralisations non linéaires des chaînes de Markov à des modèles de la concurrence comportant des états, comme les réseaux de Petri.

RÉÉCRITURELINÉAIRE Différents travaux menés ces dernières années ont fait apparaître des systèmes de réécriture linéaires, c’est-à-dire dans lesquels le calcul porte non pas sur des termes, mais sur des combinaisons linéaires de termes : citons les raffinements linéaires du lambda-calcul visant à proposer une analyse fine de la beta-réduction dans le cadre du lambda-calcul lui-même, des machines à environnement ou de la logique linéaire (réseaux de preuves et géométrie de l’interaction), les systèmes de réécriture adaptés à la programmation probabiliste ou quantique, ou encore les présentations par réécriture de structures algébriques comme les algèbres associatives ou commutatives, les opérades, etc. Le passage au cadre linéaire crée des difficultés nouvelles du point de vue de la réécriture, parfois similaires à des questions partiellement connues dans le cadre des bases de Gröbner, et chacune des activités citées a introduit ses propres solutions. Nous proposons désormais de mettre en commun ces expériences pour développer une approche générale de la réécriture linéaire, avec ses outils propres pour prouver la terminaison et la confluence, ses procédures de complétion et d’unification, et en établissant ses liens formels avec d’éventuelles autres théories, comme les bases de Gröbner dans les cas algébriques. Cette théorie générale pourra ensuite être étendue à d’autres situations : lambda- calculs algébriques plus complexes, opérades linéaires, algèbres sur des opérades linéaires, etc. Grâce à ce travail théorique, nous nous intéresserons à des questions plus spécifiques à chacun des cadres d’applications : questions de terminaison presque sûre dans le cadre des langages de programmation probabilistes, sémantiques quantitatives des lambda-calculs algébriques, méthodes de réécriture pour le calcul d’invariants homologiques de structures algébriques variées, etc. Annexe : Liste complète des IVpublications du laboratoire

Equipe Algorithmes et complexité ...... 271

Equipe Algorithmique distribuée et graphes ...... 285

Equipe Automates et applications ...... 303

Equipe Combinatoire ...... 319

Equipe Modélisation et vériﬁcation ...... 325

Equipe Preuves, programmes et systèmes ...... 335

16. Equipe Algorithmes et complexité

16.1 Articles scientifiques [1] Samir DATTA, Raghav KULKARNI, Raghunath TEWARI et N. V. VINODCHANDRAN. “Space complexity of perfect matching in bounded genus bipartite graphs.” In : J. Comput. Syst. Sci. 78.3 (2012), p. 765–779. [2] Benjamin DOERR, Daniel JOHANNSEN et Carola WINZEN. “Multiplicative Drift Analysis.” In : Algorith- mica 64.4 (2012), p. 673–697. [3] Benjamin DOERR, Daniel JOHANNSEN et Carola WINZEN. “Non-existence of linear universal drift functions.” In : Theor. Comput. Sci. 436 (2012), p. 71–86. [4] Benjamin DOERR et Carola WINZEN. “Memory-restricted black-box complexity of OneMax.” In : Inf. Process. Lett. 112.1-2 (2012), p. 32–34. [5] Michael GNEWUCH, Magnus WAHLSTRÖM et Carola WINZEN. “A New Randomized Algorithm to Approximate the Star Discrepancy Based on Threshold Accepting.” In : SIAM J. Numerical Analysis 50.2 (2012), p. 781–807. [6] Gábor IVANYOS, Luc SANSELME et Miklos SANTHA. “An Efficient Quantum Algorithm for the Hidden Subgroup Problem in Nil-2 Groups.” In : Algorithmica 62.1-2 (2012), p. 480–498. [7] Rahul JAIN, Iordanis KERENIDIS, Greg KUPERBERG, Miklos SANTHA, Or SATTATH et Shengyu ZHANG. “On the Power of a Unique Quantum Witness.” In : Theory of Computing 8.1 (2012), p. 375–400. [8] Iordanis KERENIDIS et Stephanie WEHNER. “Long distance quantum cryptography made simple.” In : Quantum Information & Computation 12.5-6 (2012), p. 448–460. [9] Troy LEE, Frédéric MAGNIEZ et Miklos SANTHA. “Learning graph based quantum query algorithms for finding constant-size subgraphs.” In : Chicago J. Theor. Comput. Sci. 2012 (2012). [10] Frédéric MAGNIEZ, Ashwin NAYAK, Peter C. RICHTER et Miklos SANTHA. “On the Hitting Times of Quantum Versus Random Walks.” In : Algorithmica 63.1-2 (2012), p. 91–116. [11] Mohammad MAHMOODY et David XIAO. “Languages with Efficient Zero-Knowledge PCP’s are in SZK.” In : IACR Cryptology ePrint Archive 2012 (2012), p. 229. [12] Atish Das SARMA, Stephan HOLZER, Liah KOR, Amos KORMAN, Danupon NANONGKAI, Gopal PANDURANGAN, David PELEG et Roger WATTENHOFER. “Distributed Verification and Hardness of Distributed Approximation.” In : SIAM J. Comput. 41.5 (2012), p. 1235–1265. [13] Jamie SIKORA. “On the existence of loss-tolerant quantum oblivious transfer protocols.” In : Quantum Information & Computation 12.7-8 (2012), p. 609–619. [14] André CHAILLOUX, Iordanis KERENIDIS et Jamie SIKORA. “Lower bounds for quantum oblivious transfer.” In : Quantum Information & Computation 13.1-2 (2013), p. 158–177. [15] Samir DATTA et Raghav KULKARNI. “Space complexity: what makes planar graphs special?” In : Bulletin of the EATCS 109 (2013), p. 35–53. [16] Thomas DECKER, Gábor IVANYOS, Miklos SANTHA et Pawel WOCJAN. “Hidden Symmetry Subgroup Problems.” In : SIAM J. Comput. 42.5 (2013), p. 1987–2007. [17] Benjamin DOERR, Thomas JANSEN, Dirk SUDHOLT, Carola WINZEN et Christine ZARGES. “Mutation Rate Matters Even When Optimizing Monotonic Functions.” In : Evolutionary Computation 21.1 (2013), p. 1–27. [18] Benjamin DOERR, Timo KÖTZING, Johannes LENGLER et Carola WINZEN. “Black-box complexities of combinatorial problems.” In : Theor. Comput. Sci. 471 (2013), p. 84–106. 272 Chapitre 16. Equipe Algorithmes et complexité

[19] Pierre FRAIGNIAUD, Amos KORMAN et David PELEG. “Towards a complexity theory for local distributed computing.” In : J. ACM 60.5 (2013), p. 35. [20] Sevag GHARIBIAN, Jamie SIKORA et Sarvagya UPADHYAY. “QMA variants with polynomially many provers.” In : Quantum Information & Computation 13.1-2 (2013), p. 135–157. [21] Christian KONRAD et Frédéric MAGNIEZ. “Validating XML documents in the streaming model with external memory.” In : ACM Trans. Database Syst. 38.4 (2013), p. 27. [22] Liah KOR, Amos KORMAN et David PELEG. “Tight Bounds for Distributed Minimum-Weight Spanning Tree Verification.” In : Theory Comput. Syst. 53.2 (2013), p. 318–340. [23] Amos KORMAN et Shay KUTTEN. “Controller and estimator for dynamic networks.” In : Inf. Comput. 223 (2013), p. 43–66. [24] Amos KORMAN, Jean-Sébastien SERENI et Laurent VIENNOT. “Toward more localized local algorithms: removing assumptions concerning global knowledge.” In : Distributed Computing 26.5-6 (2013), p. 289– 308. [25] Raghav KULKARNI. “Gems in decision tree complexity revisited.” In : SIGACT News 44.3 (2013), p. 42– 55. [26] Carola WINZEN. “Direction-reversing quasi-random rumor spreading with restarts.” In : Inf. Process. Lett. 113.22-24 (2013), p. 921–926. [27] Anil ADA, Arkadev CHATTOPADHYAY, Stephen A. COOK, Lila FONTES, Michal KOUCKÝ et Toniann PITASSI. “The Hardness of Being Private.” In : ACM Tans. on Computation Theory 6.1 (2014), p. 1. [28] Xujin CHEN, Benjamin DOERR, Carola DOERR, Xiaodong HU, Weidong MA et Rob van STEE. “The Price of Anarchy for Selfish Ring Routing is Two.” In : ACM Trans. Economics and Comput. 2.2 (2014), p. 8. [29] Thomas DECKER, Peter HØYER, Gábor IVANYOS et Miklos SANTHA. “Polynomial time quantum algorithms for certain bivariate hidden polynomial problems.” In : Quantum Information & Computation 14.9-10 (2014), p. 790–806. [30] Holger DELL, Thore HUSFELDT, Dániel MARX, Nina TASLAMAN et Martin WAHLEN. “Exponential Time Complexity of the Permanent and the Tutte Polynomial.” In : ACM Trans. Algorithms 10.4 (2014), 21:1–21:32. [31] Holger DELL et Dieter van MELKEBEEK. “Satisfiability Allows No Nontrivial Sparsification unless the Polynomial-Time Hierarchy Collapses.” In : J. ACM 61.4 (2014), 23:1–23:27. [32] Benjamin DOERR, Carola DOERR et Timo KÖTZING. “The unbiased black-box complexity of partition is polynomial.” In : Artif. Intell. 216 (2014), p. 275–286. [33] Benjamin DOERR et Carola WINZEN. “Playing Mastermind with Constant-Size Memory.” In : Theory Comput. Syst. 55.4 (2014), p. 658–684. [34] Benjamin DOERR et Carola WINZEN. “Ranking-Based Black-Box Complexity.” In : Algorithmica 68.3 (2014), p. 571–609. [35] Benjamin DOERR et Carola WINZEN. “Reducing the arity in unbiased black-box complexity.” In : Theor. Comput. Sci. 545 (2014), p. 108–121. [36] Carola DOERR, G. RAMAKRISHNA et Jens M. SCHMIDT. “Computing Minimum Cycle Bases in Weighted Partial 2-Trees in Linear Time.” In : J. Graph Algorithms Appl. 18.3 (2014), p. 325–346. [37] Pierre FRAIGNIAUD, Mika GÖÖS, Amos KORMAN, Merav PARTER et David PELEG. “Randomized distributed decision.” In : Distributed Computing 27.6 (2014), p. 419–434. [38] Katalin FRIEDL, Gábor IVANYOS, Frédéric MAGNIEZ, Miklos SANTHA et Pranab SEN. “Hidden Transla- tion and Translating Coset in Quantum Computing.” In : SIAM J. Comput. 43.1 (2014), p. 1–24. [39] Amos KORMAN, Efrat GREENWALD et Ofer FEINERMAN. “Confidence Sharing: An Economic Strategy for Efficient Information Flows in Animal Groups.” In : PLoS Computational Biology 10.10 (2014). [40] Thomas LAWSON, Anna PAPPA, Boris BOURDONCLE, Iordanis KERENIDIS, Damian MARKHAM et Eleni DIAMANTI. “Reliable experimental quantification of bipartite entanglement without reference frames”. In : Physical Review A 90.4 (oct. 2014). 16.1 Articles scientifiques 273

[41] Frédéric MAGNIEZ, Claire MATHIEU et Ashwin NAYAK. “Recognizing Well-Parenthesized Expressions in the Streaming Model.” In : SIAM J. Comput. 43.6 (2014), p. 1880–1905. [42] Anna PAPPA, Paul JOUGUET, Thomas LAWSON, André CHAILLOUX, Matthieu LEGRÉ, Patrick TRINKLER, Iordanis KERENIDIS et Eleni DIAMANTI. “Experimental plug and play quantum coin flipping”. In : Nature Communications 5 (avr. 2014). [43] Jamie SIKORA, André CHAILLOUX et Iordanis KERENIDIS. “Strong connections between quantum encodings, nonlocality, and quantum cryptography”. In : Physical Review A 89.2 (fév. 2014). [44] Chen AVIN, Michael BOROKHOVICH, Bernhard HAEUPLER et Zvi LOTKER. “Self-adjusting grid networks to minimize expected path length.” In : Theor. Comput. Sci. 584 (2015), p. 91–102. [45] Evangelos BAMPAS, Nikos LEONARDOS, Euripides MARKOU, Aris PAGOURTZIS et Matoula PETROLIA. “Improved periodic data retrieval in asynchronous rings with a faulty host.” In : Theor. Comput. Sci. 608 (2015), p. 231–254. [46] Hadassa DALTROPHE, Shlomi DOLEV et Zvi LOTKER. “Probabilistic connectivity threshold for directional antenna widths.” In : Theor. Comput. Sci. 584 (2015), p. 103–114. [47] Ofer FEINERMAN, Bernhard HAEUPLER et Amos KORMAN. “Breathe before speaking: efficient information dissemination despite noisy, limited and anonymous communication”. In : Distributed Computing (juin 2015). [48] Vitaly FELDMAN et David XIAO. “Sample Complexity Bounds on Differentially Private Learning via Communication Complexity.” In : SIAM J. Comput. 44.6 (2015), p. 1740–1764. [49] Sharon GOLDBERG, David XIAO, Eran TROMER, Boaz BARAK et Jennifer REXFORD. “Path-Quality Monitoring in the Presence of Adversaries: The Secure Sketch Protocols.” In : IEEE/ACM Trans. Netw. 23.6 (2015), p. 1729–1741. [50] Gábor IVANYOS, Marek KARPINSKI, Youming QIAO et Miklos SANTHA. “Generalized Wong sequences and their applications to Edmonds’ problems.” In : J. Comput. Syst. Sci. 81.7 (2015), p. 1373–1386. [51] Erez KANTOR, Zvi LOTKER, Merav PARTER et David PELEG. “The Topology of Wireless Communica- tion.” In : J. ACM 62.5 (2015), p. 37. [52] Iordanis KERENIDIS, Sophie LAPLANTE, Virginie LERAYS, Jérémie ROLAND et David XIAO. “Lower Bounds on Information Complexity via Zero-Communication Protocols and Applications.” In : SIAM J. Comput. 44.5 (2015), p. 1550–1572. [53] Aggelos KIAYIAS, Nikos LEONARDOS, Helger LIPMAA, Kateryna PAVLYK et Qiang Tang 0005. “Optimal Rate Private Information Retrieval from Homomorphic Encryption.” In : PoPETs 2015.2 (2015), p. 222– 243. [54] Amos KORMAN, Shay KUTTEN et Toshimitsu MASUZAWA. “Fast and compact self-stabilizing verification, computation, and fault detection of an MST.” In : Distributed Computing 28.4 (2015), p. 253–295. [55] Zvi LOTKER, Boaz PATT-SHAMIR et Seth PETTIE. “Improved Distributed Approximate Matching.” In : J. ACM 62.5 (2015), p. 38. [56] Anna PAPPA, Niraj KUMAR, Thomas LAWSON, Miklos SANTHA, Shengyu ZHANG, Eleni DIAMANTI et Iordanis KERENIDIS. “Nonlocality and Conflicting Interest Games”. In : Physical Review Letters 114.2 (jan. 2015). [57] Marc P. RENAULT et Adi ROSÉN. “On Online Algorithms with Advice for the k-Server Problem.” In : Theory Comput. Syst. 56.1 (2015), p. 3–21. [58] Marc P. RENAULT, Adi ROSÉN et Rob van STEE. “Online algorithms with advice for bin packing and scheduling problems.” In : Theor. Comput. Sci. 600 (2015), p. 155–170. [59] Dorit AHARONOV, André CHAILLOUX, Maor GANZ, Iordanis KERENIDIS et Loïck MAGNIN. “A Simpler Proof of the Existence of Quantum Weak Coin Flipping with Arbitrarily Small Bias.” In : SIAM J. Comput. 45.3 (2016), p. 633–679. [60] Benny APPLEBAUM, Dariusz R. KOWALSKI, Boaz PATT-SHAMIR et Adi ROSÉN. “Clique Here: On the Distributed Complexity in Fully-Connected Networks.” In : Parallel Processing Letters 26.1 (2016). 274 Chapitre 16. Equipe Algorithmes et complexité

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16.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [1] Mohammed-Amine ABCHIR, Isis TRUCK et Anna PAPPA. “Interpretation of Semantically Tagged Data using Fuzzy Linguistic 2-Tuples.” In : IJCCI 2012 - Proceedings of the 4th International Joint Conference on Computational Intelligence, Barcelona, Spain, 5 - 7 October, 2012. SciTePress, 2012, p. 429–432. [2] Xujin CHEN, Benjamin DOERR, Xiaodong HU, Weidong MA, Rob van STEE et Carola WINZEN. “The Price of Anarchy for Selﬁsh Ring Routing Is Two.” In : Internet and Network Economics - 8th International Workshop, WINE 2012, Liverpool, UK, December 10-12, 2012. Proceedings. T. 7695. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 420–433. [3] Samir DATTA, Arjun GOPALAN, Raghav KULKARNI et Raghunath TEWARI. “Improved Bounds for Bipartite Matching on Surfaces.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, STACS 2012, February 29th - March 3rd, 2012, Paris, France. T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 254–265. [4] Benjamin DOERR, Reto SPÖHEL, Henning THOMAS et Carola WINZEN. “Playing Mastermind with Many Colors.” In : 11th Cologne-Twente Workshop on Graphs and Combinatorial Optimization, Munich, Germany, May 29-31, 2012. Extended Abstracts. 2012, p. 108–111. [5] Benjamin DOERR et Carola WINZEN. “Playing Mastermind With Constant-Size Memory.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, STACS 2012, February 29th - March 3rd, 2012, Paris, France. T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 441–452. [6] Benjamin DOERR et Carola WINZEN. “Reducing the arity in unbiased black-box complexity.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’12, Philadelphia, PA, USA, July 7-11, 2012. ACM, 2012, p. 1309–1316. [7] Yuval EMEK, Pierre FRAIGNIAUD, Amos KORMAN, Shay KUTTEN et David PELEG. “Notions of Connectivity in Overlay Networks.” In : Structural Information and Communication Complexity - 19th International Colloquium, SIROCCO 2012, Reykjavik, Iceland, June 30-July 2, 2012, Revised Selected Papers. T. 7355. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 25–35. [8] Yuval EMEK, Magnús M. HALLDÓRSSON et Adi ROSÉN. “Space-Constrained Interval Selection.” In : Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium, ICALP 2012, Warwick, UK, July 9-13, 2012, Proceedings, Part I. T. 7391. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 302– 313. [9] Ofer FEINERMAN et Amos KORMAN. “Memory Lower Bounds for Randomized Collaborative Search and Implications for Biology.” In : Distributed Computing - 26th International Symposium, DISC 2012, Salvador, Brazil, October 16-18, 2012. Proceedings. T. 7611. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 61–75. [10] Ofer FEINERMAN, Amos KORMAN, Zvi LOTKER et Jean-Sébastien SERENI. “Collaborative search on the plane without communication.” In : ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’12, Funchal, Madeira, Portugal, July 16-18, 2012. ACM, 2012, p. 77–86. 276 Chapitre 16. Equipe Algorithmes et complexité

[11] Pierre FRAIGNIAUD, Magnús M. HALLDÓRSSON et Amos KORMAN. “On the Impact of Identifiers on Local Decision.” In : Principles of Distributed Systems, 16th International Conference, OPODIS 2012, Rome, Italy, December 18-20, 2012. Proceedings. T. 7702. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 224–238. [12] Pierre FRAIGNIAUD, Amos KORMAN, Merav PARTER et David PELEG. “Randomized Distributed Decision.” In : Distributed Computing - 26th International Symposium, DISC 2012, Salvador, Brazil, October 16-18, 2012. Proceedings. T. 7611. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 371– 385. [13] Gábor IVANYOS, Hartmut KLAUCK, Troy LEE, Miklos SANTHA et Ronald de WOLF. “New bounds on the classical and quantum communication complexity of some graph properties.” In : IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2012, December 15-17, 2012, Hyderabad, India. T. 18. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 148–159. [14] Stacey JEFFERY, Robin KOTHARI et Frédéric MAGNIEZ. “Improving Quantum Query Complexity of Boolean Matrix Multiplication Using Graph Collision.” In : Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium, ICALP 2012, Warwick, UK, July 9-13, 2012, Proceedings, Part I. T. 7391. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 522–532. [15] Iordanis KERENIDIS, Sophie LAPLANTE, Virginie LERAYS, Jérémie ROLAND et David XIAO. “Lower Bounds on Information Complexity via Zero-Communication Protocols and Applications.” In : 53rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, FOCS 2012, New Brunswick, NJ, USA, October 20-23, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 500–509. [16] Iordanis KERENIDIS et Shengyu ZHANG. “A Quantum Protocol for Sampling Correlated Equilibria Unconditionally and without a Mediator.” In : Theory of Quantum Computation, Communication, and Cryptography, 7th Conference, TQC 2012, Tokyo, Japan, May 17-19, 2012, Revised Selected Papers. T. 7582. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 13–28. [17] Christian KONRAD et Frédéric MAGNIEZ. “Validating XML documents in the streaming model with external memory.” In : 15th International Conference on Database Theory, ICDT ’12, Berlin, Germany, March 26-29, 2012. ACM, 2012, p. 34–45. [18] Christian KONRAD, Frédéric MAGNIEZ et Claire MATHIEU. “Maximum Matching in Semi-streaming with Few Passes.” In : Approximation, Randomization, and Combinatorial Optimization. Algorithms and Techniques - 15th International Workshop, APPROX 2012, and 16th International Workshop, RANDOM 2012, Cambridge, MA, USA, August 15-17, 2012. Proceedings. T. 7408. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 231–242. [19] Amos KORMAN. “Theoretical distributed computing meets biology.” In : 4th Workshop on Theoretical Aspects of Dynamic Distributed Systems, TADDS ’12, Roma, Italy, December 17, 2012. ACM, 2012, p. 7. [20] Sophie LAPLANTE, Virginie LERAYS et Jérémie ROLAND. “Classical and Quantum Partition Bound and Detector Inefficiency.” In : Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium, ICALP 2012, Warwick, UK, July 9-13, 2012, Proceedings, Part I. T. 7391. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 617–628. [21] Sylvain PEYRONNET, Michel de ROUGEMONT et Yann STROZECKI. “Approximate Verification and Enu- meration Problems.” In : Theoretical Aspects of Computing - ICTAC 2012 - 9th International Colloquium, Bangalore, India, September 24-27, 2012. Proceedings. T. 7521. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 228–242. [22] Michel de ROUGEMONT et Phuong Thao CAO. “Approximate answers to OLAP queries on streaming data warehouses.” In : DOLAP 2012, ACM 15th International Workshop on Data Warehousing and OLAP, Maui, HI, USA, November 2, 2012, Proceedings. ACM, 2012, p. 121–128. [23] David XIAO. “Round-Optimal Black-Box Statistically Binding Selective-Opening Secure Commitments.” In : Progress in Cryptology - AFRICACRYPT 2012 - 5th International Conference on Cryptology in Africa, Ifrance, Morocco, July 10-12, 2012. Proceedings. T. 7374. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 395–411. 16.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 277

[24] Anna ADAMASZEK, Marc P. RENAULT, Adi ROSÉN et Rob van STEE. “Reordering Buffer Management with Advice.” In : Approximation and Online Algorithms - 11th International Workshop, WAOA 2013, Sophia Antipolis, France, September 5-6, 2013, Revised Selected Papers. T. 8447. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 132–143. [25] Peyman AFSHANI, Manindra AGRAWAL, Benjamin DOERR, Carola DOERR, Kasper Green LARSEN et Kurt MEHLHORN. “The Query Complexity of Finding a Hidden Permutation.” In : Space-Efficient Data Structures, Streams, and Algorithms - Papers in Honor of J. Ian Munro on the Occasion of His 66th Birthday. T. 8066. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 1–11. [26] Aleksandrs BELOVS, Andrew M. CHILDS, Stacey JEFFERY, Robin KOTHARI et Frédéric MAGNIEZ. “Time-Efficient Quantum Walks for 3-Distinctness.” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part I. T. 7965. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 105–122. [27] Andrea E. F. CLEMENTI, Pierluigi CRESCENZI, Carola DOERR, Pierre FRAIGNIAUD, Marco ISOPI, Alessandro PANCONESI, Francesco PASQUALE et Riccardo SILVESTRI. “Rumor Spreading in Random Evolving Graphs.” In : Algorithms - ESA 2013 - 21st Annual European Symposium, Sophia Antipolis, France, September 2-4, 2013. Proceedings. T. 8125. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 325–336. [28] Benjamin DOERR et Carola DOERR. “Black-box complexity: from complexity theory to playing mastermind.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’13, Amsterdam, The Netherlands, July 6-10, 2013, Companion Material Proceedings. ACM, 2013, p. 617–640. [29] Benjamin DOERR, Carola DOERR et Franziska EBEL. “Lessons from the black-box: fast crossover-based genetic algorithms.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’13, Amsterdam, The Netherlands, July 6-10, 2013. ACM, 2013, p. 781–788. [30] Benjamin DOERR, Reto SPÖHEL, Henning THOMAS et Carola WINZEN. “Playing Mastermind with Many Colors.” In : Proceedings of the Twenty-Fourth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2013, New Orleans, Louisiana, USA, January 6-8, 2013. SIAM, 2013, p. 695–704. [31] Carola DOERR et François-Michel De RAINVILLE. “Constructing low star discrepancy point sets with genetic algorithms.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’13, Amsterdam, The Netherlands, July 6-10, 2013. ACM, 2013, p. 789–796. [32] Carola DOERR, G. RAMAKRISHNA et Jens M. SCHMIDT. “Computing Minimum Cycle Bases in Weighted Partial 2-Trees in Linear Time.” In : Graph-Theoretic Concepts in Computer Science - 39th International Workshop, WG 2013, Lübeck, Germany, June 19-21, 2013, Revised Papers. T. 8165. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 225–236. [33] Ofer FEINERMAN et Amos KORMAN. “Theoretical Distributed Computing Meets Biology: A Re- view.” In : Distributed Computing and Internet Technology, 9th International Conference, ICDCIT 2013, Bhubaneswar, India, February 5-8, 2013. Proceedings. T. 7753. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 1–18. [34] Pierre FRAIGNIAUD, Mika GÖÖS, Amos KORMAN et Jukka SUOMELA. “What can be decided locally without identifiers?” In : ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’13, Montreal, QC, Canada, July 22-24, 2013. ACM, 2013, p. 157–165. [35] Pierre FRAIGNIAUD, Magnús M. HALLDÓRSSON, Boaz PATT-SHAMIR, Dror RAWITZ et Adi ROSÉN. “Shrinking Maxima, Decreasing Costs: New Online Packing and Covering Problems.” In : Approxima- tion, Randomization, and Combinatorial Optimization. Algorithms and Techniques - 16th International Workshop, APPROX 2013, and 17th International Workshop, RANDOM 2013, Berkeley, CA, USA, August 21-23, 2013. Proceedings. T. 8096. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 158–172. [36] Nathanaël FRANÇOIS et Frédéric MAGNIEZ. “Streaming Complexity of Checking Priority Queues.” In : 30th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, STACS 2013, February 27 - March 2, 2013, Kiel, Germany. T. 20. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 454–465. [37] Stacey JEFFERY, Robin KOTHARI et Frédéric MAGNIEZ. “Nested Quantum Walks with Quantum Data Structures.” In : Proceedings of the Twenty-Fourth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2013, New Orleans, Louisiana, USA, January 6-8, 2013. SIAM, 2013, p. 1474–1485. 278 Chapitre 16. Equipe Algorithmes et complexité

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[52] Holger DELL. “AND-compression of NP-complete Problems: Streamlined Proof and Minor Observations.” In : Parameterized and Exact Computation - 9th International Symposium, IPEC 2014, Wroclaw, Poland, September 10-12, 2014. Revised Selected Papers. T. 8894. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 184–195. [53] Benjamin DOERR et Carola DOERR. “The impact of random initialization on the runtime of randomized search heuristics.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’14, Vancouver, BC, Canada, July 12-16, 2014. ACM, 2014, p. 1375–1382. [54] Benjamin DOERR, Carola DOERR et Timo KÖTZING. “Unbiased black-box complexities of jump functions: how to cross large plateaus.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’14, Vancouver, BC, Canada, July 12-16, 2014. ACM, 2014, p. 769–776. [55] Yuval EMEK et Adi ROSÉN. “Semi-Streaming Set Cover - (Extended Abstract).” In : Automata, Languages, and Programming - 41st International Colloquium, ICALP 2014, Copenhagen, Denmark, July 8-11, 2014, Proceedings, Part I. T. 8572. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 453–464. [56] Ofer FEINERMAN, Bernhard HAEUPLER et Amos KORMAN. “Breathe before speaking: efﬁcient information dissemination despite noisy, limited and anonymous communication.” In : ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’14, Paris, France, July 15-18, 2014. ACM, 2014, p. 114–123. [57] Ofer FEINERMAN, Amos KORMAN, Shay KUTTEN et Yoav RODEH. “Fast Rendezvous on a Cycle by Agents with Different Speeds.” In : Distributed Computing and Networking - 15th International Conference, ICDCN 2014, Coimbatore, India, January 4-7, 2014. Proceedings. T. 8314. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 1–13. [58] Vitaly FELDMAN et David XIAO. “Sample Complexity Bounds on Differentially Private Learning via Communication Complexity.” In : Proceedings of The 27th Conference on Learning Theory, COLT 2014, Barcelona, Spain, June 13-15, 2014. T. 35. JMLR Workshop and Conference Proceedings. JMLR.org, 2014, p. 1000–1019. [59] Nathanaël FRANÇOIS, Rahul JAIN et Frédéric MAGNIEZ. “Unidirectional Input/Output Streaming Com- plexity of Reversal and Sorting.” In : Approximation, Randomization, and Combinatorial Optimization. Algorithms and Techniques, APPROX/RANDOM 2014, September 4-6, 2014, Barcelona, Spain. T. 28. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 654–668. [60] Gábor IVANYOS, Marek KARPINSKI, Youming QIAO et Miklos SANTHA. “Generalized Wong sequences and their applications to Edmonds’ problems.” In : 31st International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2014), STACS 2014, March 5-8, 2014, Lyon, France. T. 25. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 397–408. [61] Gábor IVANYOS, Raghav KULKARNI, Youming QIAO, Miklos SANTHA et Aarthi SUNDARAM. “On the Complexity of Trial and Error for Constraint Satisfaction Problems.” In : Automata, Languages, and Programming - 41st International Colloquium, ICALP 2014, Copenhagen, Denmark, July 8-11, 2014, Proceedings, Part I. T. 8572. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 663–675. [62] Stacey JEFFERY, Frédéric MAGNIEZ et Ronald de WOLF. “Optimal Parallel Quantum Query Algorithms.” In : Algorithms - ESA 2014 - 22th Annual European Symposium, Wroclaw, Poland, September 8-10, 2014. Proceedings. T. 8737. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 592–604. [63] Kobbi NISSIM, Salil P. VADHAN et David XIAO. “Redrawing the boundaries on purchasing data from privacy-sensitive individuals.” In : Innovations in Theoretical Computer Science, ITCS’14, Princeton, NJ, USA, January 12-14, 2014. ACM, 2014, p. 411–422. [64] Una-May O’REILLY, Anna ESPARCIA-ALCÁZAR, Anne AUGER, Carola DOERR, Anikó EKÁRT et Gabriela OCHOA. “Women@GECCO 2014.” In : Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO ’14, Vancouver, BC, Canada, July 12-16, 2014, Companion Material Proceedings. ACM, 2014, p. 1487–1488. [65] Michel de ROUGEMONT. “StatsReduce in the cloud for approximate Analytics.” In : International Conference on Data Science and Advanced Analytics, DSAA 2014, Shanghai, China, October 30 - November 1, 2014. IEEE, 2014, p. 593–599. [66] David XIAO et Robert C. MILLER. “A multiplayer online game for teaching software engineering practices.” In : First (2014) ACM Conference on Learning @ Scale, L@S 2014, Atlanta, GA, USA, March 4-5, 2014. ACM, 2014, p. 159–160. 280 Chapitre 16. Equipe Algorithmes et complexité

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[121] Amos KORMAN et Yoav RODEH. “The Dependent Doors Problem: An Investigation into Sequential Decisions without Feedback”. In : 44th International Colloquium on Automata, Languages, and Program- ming, ICALP 2017, July 10-14, 2017, Warsaw, Poland. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2017. 17. Equipe Algorithmique distribuée et graphes

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[124] Ararat HARUTYUNYAN, Reza NASERASR, Mirko PETRUSEVSKI, Riste SKREKOVSKI et Qiang SUN. “Mapping planar graphs into the Coxeter graph.” In : Discrete Mathematics 339.2 (2016), p. 839–849. [125] The Dang HUYNH, Fabien MATHIEU et Laurent VIENNOT. “LiveRank: How to Refresh Old Datasets.” In : Internet Mathematics 12.1-2 (2016), p. 68–84. [126] Hao LI, Yandong BAI, Weihua HE et Qiang SUN. “Vertex-distinguishing proper arc colorings of digraphs.” In : Discrete Applied Mathematics 209 (2016), p. 276–286. [127] Ma LIANG, Castle RALEY, Xin ZHENG, Geetha KUTTY, Emile GOGINENI, Brad T. SHERMAN, Qiang SUN, Xiongfong CHEN, Thomas SKELLY, Kristine JONES, Robert M. STEPHENS, Bin ZHOU, William LAU, Calvin JOHNSON, Tomozumi IMAMICHI et Minkang JIANG. “Distinguishing highly similar gene isoforms with a clustering-based bioinformatics analysis of PacBio single-molecule long reads.” In : BioData Mining 9 (2016), p. 13. [128] Akaki MAMAGEISHVILI et Paolo PENNA. “Tighter bounds on the inefficiency ratio of stable equilibria in load balancing games.” In : Oper. Res. Lett. 44.5 (2016), p. 645–648. [129] Reza NASERASR, Sagnik SEN et Qiang SUN. “Walk-Powers and Homomorphism Bounds of Planar Signed Graphs.” In : Graphs and Combinatorics 32.4 (2016), p. 1505–1519. [130] Mehwish NASIM, Raphael CHARBEY, Christophe PRIEUR et Ulrik BRANDES. “Investigating Link Inference in Partially Observable Networks: Friendship Ties and Interaction.” In : IEEE Trans. Comput. Social Systems 3.3 (2016), p. 113–119. [131] Nicolas SCHABANEL. “Le “petit” théorème PCP”. In : Tangente, Hors série n ◦55 (Les démonstrations) (2016), p. 148–151. [132] Nicolas SCHABANEL. “Réduire la taille d’une preuve”. In : Tangente, Hors série n ◦55 (Les démonstra- tions) (2016), p. 152–155. [133] Nicolas SCHABANEL. “Vérifier une preuve en n’en lisant que quelques lettres !” In : Tangente, Hors série n ◦55 (Les démonstrations) (2016), p. 144–147. [134] Chloé VIGLIOTTI, Eric BAPTESTE, Michel HABIB, Anthony HERREL et Philippe LOPEZ. “Structuring genetic and taxonomic diversity in gut microbes of lizards affected by a quick dietary change.” In : Journal of International Society of Microbiota 3.1 (2016). [135] Irène BASTARD, Dominique CARDON, Raphaël CHARBEY, Jean-Philippe COINTET et Christophe PRIEUR. “Facebook pour quoi faire ? : Configurations d’activités et structures relationnelles”. In : Sociologie 8.1 (2017), p. 57–118. [136] Laurent BEAUDOU, Florent FOUCAUD et Reza NASERASR. “Homomorphism bounds and edge-colourings of K4-minor-free graphs”. In : J. Comb. Theory, Ser. B 124 (2017), p. 128–164. [137] Richard C. BREWSTER, Florent FOUCAUD, Pavol HELL et Reza NASERASR. “The complexity of signed graph and edge-coloured graph homomorphisms”. In : Discrete Mathematics 340.2 (2017), p. 223–235. [138] Jérémie DUSART et Michel HABIB. “A new LBFS-based algorithm for cocomparability graph recognition”. In : Discrete Applied Mathematics 216 (2017), p. 149–161. [139] Florent FOUCAUD, George B. MERTZIOS, Reza NASERASR, Aline PARREAU et Petru VALICOV. “Identi- fication, location-domination and metric dimension on interval and permutation graphs. I. Bounds”. In : Theor. Comput. Sci. 668 (2017), p. 43–58.

17.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [1] Heger ARFAOUI et Pierre FRAIGNIAUD. “What Can Be Computed without Communications?” In : Structural Information and Communication Complexity - 19th International Colloquium, SIROCCO 2012, Reykjavik, Iceland, June 30-July 2, 2012, Revised Selected Papers. T. 7355. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 135–146. [2] Hervé BAUMANN, Pierre FRAIGNIAUD, Hovhannes A. HARUTYUNYAN et Rémi de VERCLOS. “The Worst Case Behavior of Randomized Gossip”. In : 9th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC). T. 7287. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 330–345. 292 Chapitre 17. Equipe Algorithmique distribuée et graphes

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[107] Sébastien LABBÉ et Christophe REUTENAUER. “A d-dimensional Extension of Christoffel Words.” In : Discrete & Computational Geometry 54.1 (2015), p. 152–181. [108] Ludovic PATEY. “Degrees bounding principles and universal instances in reverse mathematics.” In : Annals of Pure and Applied Logic 166.11 (2015), p. 1165–1185. [109] Ludovic PATEY. “Ramsey-type graph coloring and diagonal non-computability.” In : Arch. Math. Log. 54.7-8 (2015), p. 899–914. [110] Ludovic PATEY. “The complexity of satisfaction problems in reverse mathematics.” In : Computability 4.1 (2015), p. 69–84. [111] Yann PEQUIGNOT. “A Wadge hierarchy for second countable spaces.” In : Arch. Math. Log. 54.5-6 (2015), p. 659–683. [112] Karim SHERIF, Karin NACHBAGAUER et Wolfgang STEINER. “On the rotational equations of motion in rigid body dynamics when using Euler parameters”. In : Nonlinear Dynamics 81.1-2 (fév. 2015), p. 343–352. [113] Wolfgang STEINER et Jörg M. THUSWALDNER. “Rational self-afﬁne tiles”. In : Transactions of the American Mathematical Society 367.11 (mar. 2015), p. 7863–7894. [114] Valérie BERTHÉ, Loïck LHOTE et Brigitte VALLÉE. “Probabilistic analyses of the plain multiple gcd algorithm.” In : Journal of Symbolic Computation 74 (2016), p. 425–474. [115] Valérie BERTHÉ, Milton MINERVINO, Wolfgang STEINER et Jörg THUSWALDNER. “The S-adic Pisot conjecture on two letters”. In : Topology and its Applications 205 (juin 2016), p. 47–57. [116] Laurent BIENVENU, Damien DESFONTAINES et Alexander SHEN. “Generic algorithms for halting problem and optimal machines revisited.” In : Logical Methods in Computer Science 12.2 (2016). [117] Laurent BIENVENU, Noam GREENBERG, Antonín KUCERAˇ , André NIES et Dan TURETSKY. “Coherent randomness tests and computing the K-trivial sets”. In : Journal of the European Mathematical Society 18.4 (2016), p. 773–812. 0 [118] Laurent BIENVENU et Christopher P. PORTER. “Deep Π1 classes”. In : The Bulletin of Symbolic Logic 22.02 (juin 2016), p. 249–286. [119] Arnaud CARAYOL et Olivier SERRE. “Marking shortest paths on pushdown graphs does not preserve MSO decidability.” In : Inf. Process. Lett. 116.10 (2016), p. 638–643. [120] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Characterizing congruence preserving functions Z/nZ → Z/mZ via rational polynomials”. In : Integers 16 (2016), Paper No. A50, 13. [121] Thomas COLCOMBET et Laure DAVIAUD. “Approximate Comparison of Functions Computed by Distance Automata.” In : Theory Comput. Syst. 58.4 (2016), p. 579–613. [122] Sven De FELICE et Cyril NICAUD. “Average Case Analysis of Brzozowski’s Algorithm.” In : Int. J. Found. Comput. Sci. 27.2 (2016), p. 109–126. [123] Mai GEHRKE. “Stone duality, topological algebra, and recognition”. In : Journal of Pure and Applied Algebra 220.7 (juil. 2016), p. 2711–2747. [124] Mai GEHRKE, Andreas KREBS et Jean-éric PIN. “Ultraﬁlters on words for a fragment of logic.” In : Theor. Comput. Sci. 610 (2016), p. 37–58. [125] Hugo GIMBERT, Jérôme RENAULT, Sylvain SORIN, Xavier VENEL et Wiesław ZIELONKA. “On values of repeated games with signals”. In : The Annals of Applied Probability 26.1 (fév. 2016), p. 402–424. [126] Tomás HEJDA et Edita PELANTOVÁ. “Spectral properties of cubic complex Pisot units.” In : Math. Comput. 85.297 (2016). [127] Maria Rita IACÒ, Wolfgang STEINER et Robert F. TICHY. “Linear Recursive Odometers and Beta- Expansions”. In : Uniform distribution theory 11.1 (jan. 2016). [128] Timo JOLIVET, Benoît LORIDANT et Jun LUO. “A numerical scale for non-locally connected planar continua”. In : Topology and its Applications 202 (avr. 2016), p. 21–39. [129] Ines KLIMANN. “Automaton Semigroups: The Two-state Case.” In : Theory Comput. Syst. 58.4 (2016), p. 664–680. 18.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 309

[130] Ines KLIMANN, Matthieu PICANTIN et Dmytro SAVCHUK. “Orbit automata as a new tool to attack the order problem in automaton groups”. In : Journal of Algebra 445 (jan. 2016), p. 433–457. [131] Sébastien LABBÉ et Edita PELANTOVÁ. “Palindromic sequences generated from marked morphisms.” In : European Journal of Combinatorics 51 (2016), p. 200–214. [132] Luidnel MAIGNAN et Jean-Baptiste YUNÈS. “Finitization of Infinite Field-based Multi-general FSSP Solution.” In : Journal of Cellular Automata 12.1-2 (2016), p. 121–139. [133] Roberto MANTACI, Paolo MASSAZZA et Jean-Baptiste YUNÈS. “An efficient algorithm for generating symmetric ice piles.” In : Theor. Comput. Sci. 629 (2016), p. 96–115. [134] Ludovic PATEY. “Open questions about Ramsey-type statements in reverse mathematics”. In : The Bulletin of Symbolic Logic 22.02 (juin 2016), p. 151–169. [135] Ludovic PATEY. “The strength of the tree theorem for pairs in reverse mathematics”. In : The Journal of Symbolic Logic 81.04 (déc. 2016), p. 1481–1499. [136] Ludovic PATEY. “The weakness of being cohesive, thin or free in reverse mathematics”. In : Israel Journal of Mathematics 216.2 (oct. 2016), p. 905–955. [137] S. ABBES, S. GOUËZEL, V. JUGÉ et J. MAIRESSE. “Uniform measures on braid monoids and dual braid monoids”. In : Journal of Algebra 473 (mar. 2017), p. 627–666. [138] Pierre ABOULKER, Guillaume LAGARDE, David MALEC, Abhishek METHUKU et Casey TOMPKINS. “De Bruijn-Erdos-type˝ theorems for graphs and posets.” In : Discrete Mathematics 340.5 (2017), p. 995–999. [139] Jorge ALMEIDA, Zoltán ÉSIK et Jean-Éric PIN. “Commutative positive varieties of languages”. In : Acta Cybernetica (2017). To appear, 21 p. [140] Henning BASOLD, Helle Hvid HANSEN, Jean-Éric PIN et Jan RUTTEN. “Newton series, coinductively: a comparative study of composition”. In : Math. Struct. in Comp. Science (2017). To appear, 28 p. [141] Filippo BONCHI, Daniela PETRISAN, Damien POUS et Jurriaan ROT. “A general account of coinduction up-to.” In : Acta Inf. 54.2 (2017), p. 127–190. [142] Arnaud CARAYOL et Olivier SERRE. “Counting branches in trees using games.” In : Inf. Comput. 252 (2017), p. 221–242. [143] Christian CHOFFRUT. “An Hadamard operation on rational relations.” In : Theor. Comput. Sci. 664 (2017), p. 78–90. [144] Christian CHOFFRUT. “Sequences of words defined by two-way transducers.” In : Theor. Comput. Sci. 658 (2017), p. 85–96. [145] Jean-éric PIN et Pedro V. SILVA. “On uniformly continuous functions for some profinite topologies.” In : Theor. Comput. Sci. 658 (2017), p. 246–262.

18.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [1] David A. BASIN, Vincent JUGÉ, Felix KLAEDTKE et Eugen ZALINESCU. “Enforceable Security Policies Revisited.” In : Principles of Security and Trust - First International Conference (POST 2012). T. 7215. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 309–328. [2] Dietmar BERWANGER, Lukasz KAISER et Simon LESSENICH. “Solving Counter Parity Games.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2012 - 37th International Symposium (MFCS 2012). T. 7464. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 160–171. [3] Laurent BIENVENU, Rupert HÖLZL, Joseph S. MILLER et André NIES. “The Denjoy alternative for computable functions.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2012). T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 543–554. [4] Laurent BIENVENU et Benoit MONIN. “Von Neumann’s Biased Coin Revisited.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 145–154. [5] Laurent BIENVENU et Alexander SHEN. “Random Semicomputable Reals Revisited.” In : Computation, Physics and Beyond - International Workshop on Theoretical Computer Science (WTCS 2012). T. 7160. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 31–45. 310 Chapitre 18. Equipe Automates et applications

[6] Christopher H. BROADBENT, Arnaud CARAYOL, Matthew HAGUE et Olivier SERRE. “A Saturation Method for Collapsible Pushdown Systems.” In : 39th Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium (ICALP 2012). T. 7392. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 165–176. [7] Ana BUSIC, Nazim FATÈS, Jean MAIRESSE et Irène MARCOVICI. “Density Classification on Infinite Lattices and Trees.” In : LATIN 2012: Theoretical Informatics - 10th Latin American Symposium. T. 7256. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 109–120. [8] Arnaud CARAYOL et Olivier SERRE. “Collapsible Pushdown Automata and Labeled Recursion Schemes: Equivalence, Safety and Effective Selection.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 165–174. [9] Olivier CARTON. “Two-Way Transducers with a Two-Way Output Tape.” In : Developments in Language Theory - 16th International Conference (DLT 2012). T. 7410. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 263–272. [10] Thomas COLCOMBET. “Forms of Determinism for Automata (Invited Talk).” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2012). T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 1–23. [11] Zeev DVIR, Guillaume MALOD, Sylvain PERIFEL et Amir YEHUDAYOFF. “Separating multilinear branching programs and formulas.” In : Proceedings of the 44th Symposium on Theory of Computing Conference (STOC 2012). ACM, 2012, p. 615–624. [12] Nathanaël FIJALKOW, Hugo GIMBERT et Youssouf OUALHADJ. “Deciding the Value 1 Problem for Probabilistic Leaktight Automata.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 295–304. [13] Nathanaël FIJALKOW et Martin ZIMMERMANN. “Cost-Parity and Cost-Streett Games.” In : 32nd IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2012). T. 18. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 124–135. [14] Viliam GEFFERT, Bruno GUILLON et Giovanni PIGHIZZINI. “Two-Way Automata Making Choices Only at the Endmarkers.” In : Language and Automata Theory and Applications - 6th International Conference (LATA 2012). T. 7183. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 264–276. [15] Serge GRIGORIEFF et Pierre VALARCHER. “Functionals Using Bounded Information and the Dynamics of Algorithms.” In : 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2012). IEEE Computer Society, 2012, p. 345–354. [16] Timo JOLIVET et Jarkko KARI. “Consistency of Multidimensional Combinatorial Substitutions.” In : Computer Science - Theory and Applications - 7th International Computer Science Symposium in Russia (CSR 2012). T. 7353. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 205–216. [17] Lukasz KAISER. “Learning Games from Videos Guided by Descriptive Complexity.” In : Proceedings of the Twenty-Sixth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI 2012). AAAI Press, 2012. [18] Lukasz KAISER et Simon LESSENICH. “A Counting Logic for Structure Transition Systems.” In : 21st EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, (CSL 2012). T. 16. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 366–380. [19] Bjørn KJOS-HANSSEN, Antoine TAVENEAUX et Neil THAPEN. “How Much Randomness Is Needed for Statistics?” In : How the World Computes - Turing Centenary Conference and 8th Conference on Computability in Europe (CiE 2012). T. 7318. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 395–404. [20] Ines KLIMANN, Jean MAIRESSE et Matthieu PICANTIN. “Implementing Computations in Automaton (Semi)groups.” In : Implementation and Application of Automata - 17th International Conference (CIAA 2012). T. 7381. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 240–252. [21] Luidnel MAIGNAN et Jean-Baptiste YUNÈS. “A Spatio-temporal Algorithmic Point of View on Firing Squad Synchronisation Problem.” In : Cellular Automata - 10th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry (ACRI 2012). T. 7495. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 101–110. 18.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 311

[22] Sylvain SALVATI, Giulio MANZONETTO, Mai GEHRKE et Henk BARENDREGT. “Loader and Urzyczyn Are Logically Related.” In : 39th Automata, Languages, and Programming - 39th International Colloquium (ICALP 2012). T. 7392. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 364–376. [23] Faried Abu ZAID, Erich GRÄDEL et Lukasz KAISER. “The Field of Reals is not omega-Automatic.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2012). T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 577–588. [24] Valérie BERTHÉ, Jérémie BOURDON, Timo JOLIVET et Anne SIEGEL. “Generating Discrete Planes with Substitutions.” In : Combinatorics on Words - 9th International Conference, (WORDS 2013). T. 8079. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 58–70. [25] Valérie BERTHÉ, Jean CREUSEFOND, Loïck LHOTE et Brigitte VALLÉE. “Multiple GCDs. probabilistic analysis of the plain algorithm.” In : International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC 2013). ACM, 2013, p. 37–44. [26] Valérie BERTHÉ, Damien JAMET, Timo JOLIVET et Xavier PROVENÇAL. “Critical Connectedness of Thin Arithmetical Discrete Planes.” In : Discrete Geometry for Computer Imagery - 17th IAPR International Conference (DGCI 2013). T. 7749. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 107–118. [27] Valérie BERTHÉ et Sébastien LABBÉ. “Convergence and Factor Complexity for the Arnoux-Rauzy- Poincaré Algorithm.” In : Combinatorics on Words - 9th International Conference, (WORDS 2013). T. 8079. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 71–82. [28] Alberto BERTONI, Christian CHOFFRUT et Flavio D’ALESSANDRO. “Quantum Finite Automata and Linear Context-Free Languages: A Decidable Problem.” In : Developments in Language Theory - 17th International Conference (DLT 2013). T. 7907. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 82–93. [29] Nick BEZHANISHVILI, Dion COUMANS, Samuel J. van GOOL et Dick de JONGH. “Duality and Universal Models for the Meet-Implication Fragment of IPC.” In : Logic, Language, and Computation - 10th International Tbilisi Symposium on Logic, Language, and Computation (TbiLLC 2013). T. 8984. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 97–116. [30] Christopher H. BROADBENT, Arnaud CARAYOL, Matthew HAGUE et Olivier SERRE. “C-SHORe: a collapsible approach to higher-order verification.” In : ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming (ICFP 2013). ACM, 2013, p. 13–24. [31] Krishnendu CHATTERJEE et Nathanaël FIJALKOW. “Infinite-state games with finitary conditions.” In : 22nd EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, (CSL 2013). T. 23. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 181–196. [32] Christian CHOFFRUT et Robert MERCAS. “The Lexicographic Cross-Section of the Plactic Monoid Is Regular.” In : Combinatorics on Words - 9th International Conference, (WORDS 2013). T. 8079. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 83–94. [33] Thomas COLCOMBET. “Composition with Algebra at the Background - On a Question by Gurevich and Rabinovich on the Monadic Theory of Linear Orderings.” In : Computer Science - Theory and Applications - 8th International Computer Science Symposium in Russia (CSR 2013). T. 7913. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 391–404. [34] Thomas COLCOMBET. “Magnitude Monadic Logic over Words and the Use of Relative Internal Set Theory.” In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2013). IEEE Computer Society, 2013, p. 123. [35] Thomas COLCOMBET et Laure DAVIAUD. “Approximate comparison of distance automata.” In : 30th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2013). T. 20. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 574–585. [36] Thomas COLCOMBET, Denis KUPERBERG, Christof LÖDING et Michael Vanden BOOM. “Deciding the weak definability of Büchi definable tree languages.” In : 22nd EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, (CSL 2013). T. 23. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 215–230. 312 Chapitre 18. Equipe Automates et applications

[37] Luc DARTOIS et Charles PAPERMAN. “Two-variable first order logic with modular predicates over words.” In : 30th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2013). T. 20. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 329–340. [38] Claire DAVID, Amélie GHEERBRANT, Leonid LIBKIN et Wim MARTENS. “Containment of pattern-based queries over data trees.” In : Joint 2013 EDBT/ICDT Conferences (ICDT 2013). ACM, 2013, p. 201–212. [39] Vincent DELECROIX, Tomás HEJDA et Wolfgang STEINER. “Balancedness of Arnoux-Rauzy and Brun Words.” In : Combinatorics on Words - 9th International Conference, (WORDS 2013). T. 8079. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 119–131. [40] Nathanaël FIJALKOW, Sophie PINCHINAT et Olivier SERRE. “Emptiness Of Alternating Tree Automata Using Games With Imperfect Information.” In : 33rd IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2013). T. 24. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 299–311. [41] Hervé FOURNIER, Sylvain PERIFEL et Rémi de VERCLOS. “On Fixed-Polynomial Size Circuit Lower Bounds for Uniform Polynomials in the Sense of Valiant.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2013 - 38th International Symposium (MFCS 2013). T. 8087. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 433–444. [42] Amélie GHEERBRANT, Leonid LIBKIN et Juan L. REUTTER. “Static Analysis and Query Answering for Incomplete Data Trees with Constraints.” In : In Search of Elegance in the Theory and Practice of Computation - Essays Dedicated to Peter Buneman. T. 8000. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 273–290. [43] Amélie GHEERBRANT, Leonid LIBKIN et Cristina SIRANGELO. “Reasoning About Pattern-Based XML Queries.” In : Web Reasoning and Rule Systems - 7th International Conference (RR 2013). T. 7994. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 4–18. [44] Amélie GHEERBRANT, Leonid LIBKIN et Cristina SIRANGELO. “When is naive evaluation possible?” In : Proceedings of the 32nd ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART Symposium on Principles of Database Systems (PODS 2013). ACM, 2013, p. 75–86. [45] Axel HADDAD. “Model Checking and Functional Program Transformations.” In : 33rd IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2013). T. 24. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 115–126. [46] Charles JORDAN et Lukasz KAISER. “Experiments with Reduction Finding.” In : Theory and Applications of Satisfiability Testing, 16th International Conference (SAT 2013). T. 7962. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 192–207. [47] Ines KLIMANN. “The finiteness of a group generated by a 2-letter invertible-reversible Mealy automaton is decidable.” In : 30th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2013). T. 20. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 502–513. [48] Amaldev MANUEL, Anca MUSCHOLL et Gabriele PUPPIS. “Walking on Data Words.” In : Computer Science - Theory and Applications - 8th International Computer Science Symposium in Russia (CSR 2013). T. 7913. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 64–75. [49] Amaldev MANUEL et Thomas ZEUME. “Two-Variable Logic on 2-Dimensional Structures.” In : 22nd EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, (CSL 2013). T. 23. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 484–499. [50] Jean-éric PIN. “An Explicit Formula for the Intersection of Two Polynomials of Regular Languages.” In : Developments in Language Theory - 17th International Conference (DLT 2013). T. 7907. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 31–45. [51] Jean-Baptiste YUNÈS et Luidnel MAIGNAN. “Moore and Von Neumann Neighborhood N-Dimensional Generalized Firing Squad Solutions Using Fields.” In : The First International Symposium on Computing and Networking - Across Practical Development and Theoretical Research. IEEE Computer Society, 2013, p. 552–558. 18.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 313

[52] David AMEISEN, Christophe DEROULERS, Valérie PERRIER, Fatiha BOUHIDEL, Maxime BATTISTELLA, Luc LEGRÈS, Anne JANIN, Philippe BERTHEAU et Jean-Baptiste YUNÈS. “Automatic image quality assessment in digital pathology: from idea to implementation.” In : International Work-Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering (IWBBIO 2014). Copicentro Editorial, 2014, p. 148–157. [53] Béatrice BÉRARD et Olivier CARTON. “Channel Synthesis Revisited.” In : Language and Automata Theory and Applications - 8th International Conference (LATA 2014). T. 8370. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 149–160. [54] Laurent BIENVENU, Benoit MONIN et Alexander SHEN. “Algorithmic Identification of Probabilities Is Hard.” In : Algorithmic Learning Theory - 25th International Conference (ALT 2014). T. 8776. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 85–95. [55] Achim BLUMENSATH, Olivier CARTON et Thomas COLCOMBET. “Asymptotic Monadic Second-Order Logic.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 87–98. [56] Achim BLUMENSATH, Thomas COLCOMBET, Denis KUPERBERG, Pawel PARYS et Michael Vanden BOOM. “Two-way cost automata and cost logics over infinite trees.” In : Joint Meeting of the Twenty- Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (CSL-LICS 2014. ACM, 2014, 16:1–16:9. [57] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Integral Difference Ratio Functions on Integers.” In : Computing with New Resources - Essays Dedicated to Jozef Gruska on the Occasion of His 80th Birthday. T. 8808. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 277–291. [58] Christian CHOFFRUT et Bruno GUILLON. “An Algebraic Characterization of Unary Two-Way Transduc- ers.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 196–207. [59] Christian CHOFFRUT et Bruno GUILLON. “An algebraic characterization of unary two-way transducers.” In : Proceedings of the 15th Italian Conference on Theoretical Computer Science. T. 1231. CEUR Workshop Proceedings. CEUR-WS.org, 2014, p. 279–283. [60] Thomas COLCOMBET, Laure DAVIAUD et Florian ZULEGER. “Size-Change Abstraction and Max-Plus Automata.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 208–219. [61] Thomas COLCOMBET, Nathanaël FIJALKOW et Florian HORN. “Playing Safe.” In : 34th IARCS Annual Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2014). T. 29. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 379–390. [62] Thomas COLCOMBET et Amaldev MANUEL. “Generalized Data Automata and Fixpoint Logic.” In : 34th IARCS Annual Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2014). T. 29. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 267–278. [63] Sven De FELICE et Cyril NICAUD. “On the Average Complexity of Brzozowski’s Algorithm for De- terministic Automata with a Small Number of Final States.” In : Developments in Language Theory - 18th International Conference (DLT 2014). T. 8633. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 25–36. [64] Nathanaël FIJALKOW, Hugo GIMBERT, Florian HORN et Youssouf OUALHADJ. “Two Recursively Inseparable Problems for Probabilistic Automata.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 267–278. [65] Nathanaël FIJALKOW et Denis KUPERBERG. “ACME: Automata with Counters, Monoids and Equiva- lence.” In : Automated Technology for Verification and Analysis - 12th International Symposium (ATVA 2014). T. 8837. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 163–167. [66] Nathanaël FIJALKOW et Charles PAPERMAN. “Monadic Second-Order Logic with Arbitrary Monadic Predicates.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 279–290. 314 Chapitre 18. Equipe Automates et applications

[67] Enrico FORMENTI, Katsunobu IMAI, Bruno MARTIN et Jean-Baptiste YUNÈS. “Advances on Random Sequence Generation by Uniform Cellular Automata.” In : Computing with New Resources - Essays Dedicated to Jozef Gruska on the Occasion of His 80th Birthday. T. 8808. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 56–70. [68] Christiane FROUGNY, Pavel HELLER, Edita PELANTOVÁ et Milena SVOBODOVÁ. “Parallel algorithms for addition in non-standard number systems.” In : Information Theory and Applications Workshop (ITA 2014). IEEE, 2014, p. 1–7. [69] Mai GEHRKE, Andreas KREBS et Jean-éric PIN. “From Ultrafilters on Words to the Expressive Power of a Fragment of Logic.” In : Descriptional Complexity of Formal Systems - 16th International Workshop (DCFS 2014). T. 8614. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 138–149. [70] Amélie GHEERBRANT et Gaëlle FONTAINE. “Querying Incomplete Graphs with Data.” In : 8th Alberto Mendelzon Workshop on Foundations of Data Management. T. 1189. CEUR Workshop Proceedings. CEUR-WS.org, 2014. [71] Samuel J. van GOOL. “Free Algebras for Gödel-Löb Provability Logic.” In : Advances in Modal Logic 10. College Publications, 2014, p. 217–233. [72] Timo JOLIVET et Jarkko KARI. “Undecidable Properties of Self-affine Sets and Multi-tape Automata.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 352–364. [73] Charles JORDAN, Lukasz KAISER, Florian LONSING et Martina SEIDL. “MPIDepQBF: Towards Parallel QBF Solving without Knowledge Sharing.” In : Theory and Applications of Satisfiability Testing, 17th International Conference (SAT 2014). T. 8561. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 430–437. [74] Ines KLIMANN et Matthieu PICANTIN. “A Characterization of Those Automata That Structurally Generate Finite Groups.” In : LATIN 2014: Theoretical Informatics - 11th Latin American Symposium. T. 8392. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 180–189. [75] Martin LANG, Christof LÖDING et Amaldev MANUEL. “Definability and Transformations for Cost Logics and Automatic Structures.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium (MFCS 2014). T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 390–401. [76] Luidnel MAIGNAN et Jean-Baptiste YUNÈS. “Experimental Finitization of Infinite Field-Based Gener- alized FSSP Solution.” In : Cellular Automata - 11th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry (ACRI 2014). T. 8751. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 136–145. [77] Luidnel MAIGNAN et Jean-Baptiste YUNÈS. “Generalized FSSP on Hexagonal Tiling: Towards Arbitrary Regular Spaces.” In : Cellular Automata and Discrete Complex Systems - 20th International Workshop (AUTOMATA 2014). T. 8996. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 83–96. [78] Roberto MANTACI, Paolo MASSAZZA et Jean-Baptiste YUNÈS. “An efficient algorithm for generating symmetric ice piles.” In : Proceedings of the 15th Italian Conference on Theoretical Computer Science. T. 1231. CEUR Workshop Proceedings. CEUR-WS.org, 2014, p. 159–170. [79] Benoit MONIN. “Higher randomness and forcing with closed sets.” In : 31st International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2014). T. 25. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz- Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 566–577. [80] Ludovic PATEY. “The Complexity of Satisfaction Problems in Reverse Mathematics.” In : Language, Life, Limits - 10th Conference on Computability in Europe (CiE 2014). T. 8493. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 333–342. [81] Saeed Akhoondian AMIRI, Lukasz KAISER, Stephan KREUTZER, Roman RABINOVICH et Sebastian SIEBERTZ. “Graph Searching Games and Width Measures for Directed Graphs.” In : 32nd International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2015). T. 30. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 34–47. [82] Henning BASOLD, Helle Hvid HANSEN, Jean-éric PIN et Jan RUTTEN. “Newton Series, Coinductively.” In : Theoretical Aspects of Computing - 12th International Colloquium (ICTAC 2015). T. 9399. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 91–109. 18.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 315

[83] Michael BENEDIKT, Balder ten CATE, Thomas COLCOMBET et Michael Vanden BOOM. “The Complexity of Boundedness for Guarded Logics.” In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2015). IEEE Computer Society, 2015, p. 293–304. [84] Valérie BERTHÉ, Eda CESARATTO, Pablo ROTONDO, Brigitte VALLÉE et Alfredo VIOLA. “Recurrence Function on Sturmian Words: A Probabilistic Study.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2015 - 40th International Symposium (MFCS 2015). T. 9234. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 116–128. [85] Valérie BERTHÉ, Clelia De FELICE, Vincent DELECROIX, Francesco DOLCE, Julien LEROY, Dominique PERRIN, Christophe REUTENAUER et Giuseppina RINDONE. “Specular Sets.” In : Combinatorics on Words - 10th International Conference, (WORDS 2015). T. 9304. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 210–222. [86] Laurent BIENVENU, Damien DESFONTAINES et Alexander SHEN. “What Percentage of Programs Halt?” In : 42nd Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium (ICALP 2015). T. 9134. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 219–230. [87] Luc BOASSON et Olivier CARTON. “Rational Selecting Relations and Selectors.” In : Language and Automata Theory and Applications - 9th International Conference (LATA 2015). T. 8977. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 716–726. [88] Luc BOASSON et Olivier CARTON. “Transfinite Lyndon Words.” In : Developments in Language Theory - 19th International Conference (DLT 2015). T. 9168. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 179–190. [89] Arnaud CARAYOL et Olivier SERRE. “How Good Is a Strategy in a Game with Nature?” In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2015). IEEE Computer Society, 2015, p. 609–620. [90] Olivier CARTON et Luc DARTOIS. “Aperiodic Two-way Transducers and FO-Transductions.” In : 24th EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, (CSL 2015). T. 41. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 160–174. [91] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Arithmetical Congruence Preservation: From Finite to Infinite.” In : Fields of Logic and Computation II - Essays Dedicated to Yuri Gurevich on the Occasion of His 75th Birthday. T. 9300. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 210–225. [92] Christian CHOFFRUT et Serge GRIGORIEFF. “Monadic Theory of a Linear Order Versus the Theory of its Subsets with the Lifted Min/Max Operations.” In : Fields of Logic and Computation II - Essays Dedicated to Yuri Gurevich on the Occasion of His 75th Birthday. T. 9300. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 109–128. [93] Thomas COLCOMBET. “Unambiguity in Automata Theory.” In : Descriptional Complexity of Formal Systems - 17th International Workshop (DCFS 2015). T. 9118. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 3–18. [94] Thomas COLCOMBET et Amaldev MANUEL. “Combinatorial Expressions and Lower Bounds.” In : 32nd International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2015). T. 30. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 249–261. [95] Thomas COLCOMBET et Amaldev MANUEL. “Fragments of Fixpoint Logic on Data Words.” In : 35th IARCS Annual Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science (FSTTCS 2015). T. 45. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 98–111. [96] Thomas COLCOMBET et A. V. SREEJITH. “Limited Set quantifiers over Countable Linear Orderings.” In : 42nd Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium (ICALP 2015). T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 146–158. [97] Nathanaël FIJALKOW, Florian HORN, Denis KUPERBERG et Michal SKRZYPCZAK. “Trading Bounds for Memory in Games with Counters.” In : 42nd Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium (ICALP 2015). T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 197–208. 316 Chapitre 18. Equipe Automates et applications

[98] Nathanaël FIJALKOW et Michal SKRZYPCZAK. “Irregular Behaviours for Probabilistic Automata.” In : Reachability Problems - 9th International Workshop (RP 2015). T. 9328. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 33–36. [99] Thibault GODIN, Ines KLIMANN et Matthieu PICANTIN. “On Torsion-Free Semigroups Generated by Invertible Reversible Mealy Automata.” In : Language and Automata Theory and Applications - 9th International Conference (LATA 2015). T. 8977. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 328–339. [100] Erich GRÄDEL, Wied PAKUSA, Svenja SCHALTHÖFER et Lukasz KAISER. “Characterising Choiceless Polynomial Time with First-Order Interpretations.” In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2015). IEEE Computer Society, 2015, p. 677–688. [101] Bruno GUILLON. “Sweeping weakens two-way transducers even with a unary output alphabet.” In : Seventh Workshop on Non-Classical Models of Automata and Applications (NCMA 2015). T. 318. [email protected]. Österreichische Computer Gesellschaft, 2015, p. 91–108. [102] Lukasz KAISER, Martin LANG, Simon LESSENICH et Christof LÖDING. “A Uniﬁed Approach to Bound- edness Properties in MSO.” In : 24th EACSL Annual Conference on Computer Science Logic, (CSL 2015). T. 41. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 441–456. [103] Bruno KARELOVIC et Wieslaw ZIELONKA. “Nearest Fixed Points and Concurrent Priority Games.” In : Fundamentals of Computation Theory - 20th International Symposium (FCT 2015). T. 9210. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 381–393. [104] Ines KLIMANN, Matthieu PICANTIN et Dmytro SAVCHUK. “A Connected 3-State Reversible Mealy Automaton Cannot Generate an Inﬁnite Burnside Group.” In : Developments in Language Theory - 19th International Conference (DLT 2015). T. 9168. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 313–325. [105] Denis KUPERBERG et Michal SKRZYPCZAK. “On Determinisation of Good-for-Games Automata.” In : 42nd Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium (ICALP 2015). T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 299–310. [106] Ludovic PATEY. “Iterative Forcing and Hyperimmunity in Reverse Mathematics.” In : Evolving Com- putability - 11th Conference on Computability in Europe (CiE 2015). T. 9136. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 291–301. [107] Jean-éric PIN. “Newton’s Forward Difference Equation for Functions from Words to Words.” In : Evolving Computability - 11th Conference on Computability in Europe (CiE 2015). T. 9136. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 71–82. [108] Fabian REITER. “Distributed Graph Automata.” In : 30th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2015). IEEE Computer Society, 2015, p. 192–201. [109] S. AKSHAY, Blaise GENEST, Bruno KARELOVIC et Nikhil VYAS. “On Regularity of Unary Probabilistic Automata.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 8:1–8:14. [110] Valérie BERTHÉ, Thomas FERNIQUE et Mathieu SABLIK. “Effective S-adic Symbolic Dynamical Sys- tems.” In : Pursuit of the Universal - 12th Conference on Computability in Europe (CiE 2016). T. 9709. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 13–23. [111] Valérie BERTHÉ, Loïck LHOTE et Brigitte VALLÉE. “Analysis of the Brun Gcd Algorithm.” In : Proceed- ings of the ACM on International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC 2016). ACM, 2016, p. 87–94. [112] Achim BLUMENSATH, Thomas COLCOMBET et Pawel PARYS. “On a Fragment of AMSO and Tiling Systems.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 19:1–19:14. [113] Marta BRZICOVA, Christiane FROUGNY, Edita PELANTOVÁ et Milena SVOBODOVÁ. “On-line Multipli- cation and Division in Real and Complex Bases.” In : 23nd IEEE Symposium on Computer Arithmetic (ARITH 2016). IEEE Computer Society, 2016, p. 134–141. 18.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 317

[114] Arnaud CARAYOL, Christof LÖDING et Olivier SERRE. “Automata on Infinite Trees with Equality and Disequality Constraints Between Siblings.” In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2016). ACM, 2016, p. 227–236. [115] Christian CHOFFRUT et Bruno GUILLON. “Both Ways Rational Functions.” In : Developments in Language Theory - 20th International Conference (DLT 2016). T. 9840. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 114–124. [116] Thomas COLCOMBET et Nathanaël FIJALKOW. “The Bridge Between Regular Cost Functions and Omega- Regular Languages.” In : 43rd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP 2016). T. 55. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 126:1–126:13. [117] Thomas COLCOMBET et Stefan GÖLLER. “Games with bound guess actions.” In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2016). ACM, 2016, p. 257–266. [118] Thomas COLCOMBET, Denis KUPERBERG, Amaldev MANUEL et Szymon TORUNCZYK. “Cost Functions Definable by Min/Max Automata.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 29:1–29:13. [119] Laure DAVIAUD, Denis KUPERBERG et Jean-éric PIN. “Varieties of Cost Functions.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz- Zentrum fuer Informatik, 2016, 30:1–30:14. [120] Nathanaël FIJALKOW. “Characterisation of an Algebraic Algorithm for Probabilistic Automata.” In : 33rd Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 2016). T. 47. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 34:1–34:13. [121] Nathanaël FIJALKOW. “The Online Space Complexity of Probabilistic Languages.” In : Logical Founda- tions of Computer Science - International Symposium (LFCS 2016). T. 9537. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 106–116. [122] Nathanaël FRANÇOIS, Frédéric MAGNIEZ, Michel de ROUGEMONT et Olivier SERRE. “Streaming Property Testing of Visibly Pushdown Languages.” In : 24th Annual European Symposium on Algorithms (ESA 2016). T. 57. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 43:1–43:17. [123] Mai GEHRKE. “Duality in Computer Science.” In : Proceedings of the 31st Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2016). ACM, 2016, p. 12–26. [124] Mai GEHRKE, Daniela PETRISAN et Luca REGGIO. “The Schützenberger Product for Syntactic Spaces.” In : 43rd International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP 2016). T. 55. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 112:1–112:14. [125] Thibault GODIN et Ines KLIMANN. “Connected Reversible Mealy Automata of Prime Size Cannot Generate Infinite Burnside Groups.” In : 41st International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2016). T. 58. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 44:1–44:14. [126] Luidnel MAIGNAN et Jean-Baptiste YUNÈS. “A Field Based Solution of Mazoyer’s FSSP Schema.” In : Cellular Automata - 12th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry (ACRI 2016). T. 9863. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 134–143. [127] Victor MARSAULT et Jacques SAKAROVITCH. “Trees and Languages with Periodic Signature.” In : LATIN 2016: Theoretical Informatics - 12th Latin American Symposium. T. 9644. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 605–618. [128] Ludovic PATEY. “Partial Orders and Immunity in Reverse Mathematics.” In : Pursuit of the Universal - 12th Conference on Computability in Europe (CiE 2016). T. 9709. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 353–363. [129] Thibault GODIN. “An analogue to Dixon’s theorem for automaton groups.” In : Fourteenth Workshop on Analytic Algorithmics and Combinatorics (ANALCO 2017). SIAM, 2017, p. 164–173.

19. Equipe Combinatoire

19.1 Articles scientifiques [1] Nuttapong ATTRAPADUNG, Javier HERRANZ, Fabien LAGUILLAUMIE, Benoît LIBERT, Elie de PANAFIEU et Carla RÀFOLS. “Attribute-based encryption schemes with constant-size ciphertexts.” In : Theor. Comput. Sci. 422 (2012), p. 15–38. [2] Mireille BOUSQUET-MÉLOU et Guillaume CHAPUY. “The Vertical Profile of Embedded Trees.” In : Electr. J. Comb. 19.3 (2012), P46. [3] Eric BRIER, Wenjie FANG et David NACCACHE. “How to Scatter a Secret?” In : Cryptologia 36.1 (2012), p. 46–54. [4] Omer ANGEL, Guillaume CHAPUY, Nicolas CURIEN et Gourab RAY. “The local limit of unicellular maps in high genus”. In : Electronic Communications in Probability 18 (2013). [5] Jean-Christophe AVAL, Adrien BOUSSICAULT et Sandrine DASSE-HARTAUT. “Dyck tableaux.” In : Theor. Comput. Sci. 502 (2013), p. 195–209. [6] Stefano BILOTTA, Simone RINALDI et Samanta SOCCI. “Polygons Drawn from Permutations.” In : Fundam. Inform. 125.3-4 (2013), p. 329–342. [7] Mireille BOUSQUET-MÉLOU, Guillaume CHAPUY et Louis-François PRÉVILLE-RATELLE. “The representation of the symmetric group on m-Tamari intervals”. In : Advances in Mathematics 247 (nov. 2013), p. 309–342. [8] Kathrin BRINGMANN, Jeremy LOVEJOY et Karl MAHLBURG. “On q-difference equations for partitions without k-sequences”. In : Ramanujan Math. Soc. Lect. Notes Ser. 20 (2013), p. 129–137. [9] Guillaume CHAPUY, Valentin FÉRAY et Éric FUSY. “A simple model of trees for unicellular maps.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 120.8 (2013), p. 2064–2092. [10] Sylvie CORTEEL, Matthieu JOSUAT-VERGÈS et Jang Soo KIM. “Crossings of signed permutations and q-Eulerian numbers of type B”. In : Journal of Combinatorics 4.2 (2013), p. 191–228. [11] Sandrine DASSE-HARTAUT et Pawel HITCZENKO. “Greek letters in random staircase tableaux.” In : Random Struct. Algorithms 42.1 (2013), p. 73–96. [12] Maciej DOŁ ˛EGA, Valentin FÉRAY et Piotr S´ NIADY. “Jack polynomials and orientability generating series of maps”. In : Sém. Lothar. Combin. 70 (2013), Art. B70j, 50. [13] Jehanne DOUSSE. “On a generalisation of Roth’s theorem for arithmetic progressions and applications to sum-free subsets”. In : Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 155.02 (juin 2013), p. 331–341. [14] Jeremy LOVEJOY et Robert OSBURN. “Mixed mock modular q-series”. In : J. Indian Math. Soc. (N.S.) Special volume to commemorate the 125th birth anniversary of Srinivasa Ramanujan (2013), p. 45–61. [15] Jeremy LOVEJOY et Robert OSBURN. “On two 10th-order mock theta identities”. In : The Ramanujan Journal 36.1-2 (juil. 2013), p. 117–121. [16] Jeremy LOVEJOY et Robert OSBURN. “q -hypergeometric double sums as mock theta functions”. In : Pacific Journal of Mathematics 264.1 (juil. 2013), p. 151–162. [17] Jeremy LOVEJOY et Robert OSBURN. “The Bailey chain and mock theta functions”. In : Advances in Mathematics 238 (mai 2013), p. 442–458. [18] Roberto MANTACI et Paolo MASSAZZA. “On the exhaustive generation of plane partitions.” In : Theor. Comput. Sci. 502 (2013), p. 153–164. 320 Chapitre 19. Equipe Combinatoire

[19] Anne MICHELI et Dominique ROSSIN. “Counting k-Convex Polyominoes.” In : Electr. J. Comb. 20.2 (2013), P56. [20] Élie de PANAFIEU et Vlady RAVELOMANANA. “Analytic Description of the Phase Transition of Inhomo- geneous Multigraphs”. In : Proceedings of the European Conference on Combinatorics, Graph Theory and Applications (Eurocomb 2013) (2013). [21] Marie ALBENQUE, Éric FUSY et Dominique POULALHON. “On symmetric quadrangulations and triangu- lations.” In : Eur. J. Comb. 35 (2014), p. 13–31. [22] Cyril BANDERIER, Hsien-Kuei HWANG, Vlady RAVELOMANANA et Vytas ZACHAROVAS. “Analysis of an Exhaustive Search Algorithm in Random Graphs and the n-Asymptotics.” In : SIAM J. Discrete Math. 28.1 (2014), p. 342–371. [23] Guillaume CHAPUY, Matt DEVOS, Jessica MCDONALD, Bojan MOHAR et Diego SCHEIDE. “Packing Triangles in Weighted Graphs.” In : SIAM J. Discrete Math. 28.1 (2014), p. 226–239. [24] Guillaume CHAPUY et Christian STUMP. “Counting factorizations of Coxeter elements into products of reflections.” In : J. London Math. Society 90.3 (2014), p. 919–939. [25] Jehanne DOUSSE. “A combinatorial proof and refinement of a partition identity of Siladic.”´ In : Eur. J. Comb. 39 (2014), p. 223–232. [26] Jehanne DOUSSE. “A combinatorial proof and refinement of a partition identity of Siladic”.´ In : European Journal of Combinatorics 39 (juil. 2014), p. 223–232. [27] Jehanne DOUSSE. “On generalizations of partition theorems of Schur and Andrews to overpartitions”. In : The Ramanujan Journal 35.3 (mar. 2014), p. 339–360. [28] Wenjie FANG. “A generalization of the quadrangulation relation to constellations and hypermaps.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 127 (2014), p. 1–21. [29] Byungchan KIM et Jeremy LOVEJOY. “The rank of a unimodal sequence and a partial theta identity of Ramanujan”. In : International Journal of Number Theory 10.04 (juin 2014), p. 1081–1098. [30] Jeremy LOVEJOY. “Bailey pairs and indefinite quadratic forms”. In : Journal of Mathematical Analysis and Applications 410.2 (fév. 2014), p. 1002–1013. [31] Marc NOY, Vlady RAVELOMANANA et Juanjo RUÉ. “On the probability of planarity of a random graph near the critical point”. In : Proceedings of the American Mathematical Society 143.3 (déc. 2014), p. 925– 936. [32] Simone RINALDI et Samanta SOCCI. “About Half Permutations.” In : Electr. J. Comb. 21.1 (2014), P1.35. [33] Marie ALBENQUE et Dominique POULALHON. “A Generic Method for Bijections between Blossoming Trees and Planar Maps.” In : Electr. J. Comb. 22.2 (2015), P2.38. [34] Arvind AYYER, Jérémie BOUTTIER, Sylvie CORTEEL et François NUNZI. “Multivariate juggling probabilities”. In : Electronic Journal of Probability 20 (2015). [35] Kathrin BRINGMANN et Jehanne DOUSSE. “On Dyson’s crank conjecture and the uniform asymptotic behavior of certain inverse theta functions”. In : Transactions of the American Mathematical Society 368.5 (nov. 2015), p. 3141–3155. [36] Kathrin BRINGMANN, Jehanne DOUSSE, Jeremy LOVEJOY et Karl MAHLBURG. “Overpartitions with Restricted Odd Differences.” In : Electr. J. Comb. 22.3 (2015), P3.17. [37] Sean R. CARRELL et Guillaume CHAPUY. “Simple recurrence formulas to count maps on orientable surfaces.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 133 (2015), p. 58–75. [38] Guillaume CHAPUY, Éric FUSY, Omer GIMÉNEZ et Marc NOY. “On the Diameter of Random Planar Graphs.” In : Combinatorics, Probability & Computing 24.1 (2015), p. 145–178. [39] Sylvie CORTEEL, David FORGE et Véronique VENTOS. “Bijections between affine hyperplane arrange- ments and valued graphs.” In : Eur. J. Comb. 50 (2015), p. 30–37. [40] Sylvie CORTEEL, Jeremy LOVEJOY et Carla D. SAVAGE. “Anti-lecture hall compositions and Andrews’ generalization of the Watson-Whipple transformation.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 134 (2015), p. 188– 195. 19.1 Articles scientifiques 321

[41] Jehanne DOUSSE. “A generalisation of a partition theorem of Andrews”. In : Monatshefte für Mathematik 179.2 (avr. 2015), p. 227–251. [42] Jehanne DOUSSE et Byungchan KIM. “An overpartition analogue of the q-binomial coefficients”. In : The Ramanujan Journal (sept. 2015). [43] Jehanne DOUSSE et Michael H. MERTENS. “Asymptotic formulae for partition ranks”. In : Acta Arith- metica 168.1 (2015), p. 83–100. [44] Wenjie FANG et Roberto MANTACI. “A recursive structure of sand pile model and its applications”. In : Pure Mathematics and Applications 25.1 (jan. 2015). [45] Andrea FROSINI, Daniela BATTAGLINO, Simone RINALDI et Samanta SOCCI. “The Identity Transform of a Permutation and its Applications.” In : Fundam. Inform. 141.2-3 (2015), p. 191–205. [46] Kazuhiro HIKAMI et Jeremy LOVEJOY. “Torus knots and quantum modular forms”. In : Research in the Mathematical Sciences 2.1 (jan. 2015). [47] M. KANG, M. MOSSHAMMER, P. SPRÜSSEL et W. FANG. “Enumeration of cubic multigraphs on orientable surfaces”. In : Electronic Notes in Discrete Mathematics 49 (nov. 2015), p. 603–610. [48] Byungchan KIM et Jeremy LOVEJOY. “Ramanujan-Type Partial Theta Identities and Rank Differences for Special Unimodal Sequences”. In : Annals of Combinatorics 19.4 (sept. 2015), p. 705–733. [49] Jeremy LOVEJOY et Robert OSBURN. “Real quadratic double sums”. In : Indagationes Mathematicae 26.4 (août 2015), p. 697–712. [50] Elie de PANAFIEU. “Phase transition of random non-uniform hypergraphs.” In : J. Discrete Algorithms 31 (2015), p. 26–39. [51] Elie de PANAFIEU et Vlady RAVELOMANANA. “Analytic description of the phase transition of inhomogeneous multigraphs.” In : Eur. J. Comb. 48 (2015), p. 186–197. [52] Dan BETEA et M. WHEELER. “Refined Cauchy and Littlewood identities, plane partitions and symmetry classes of alternating sign matrices.” In : J. Comb. Theory, Ser. A 137 (2016), p. 126–165. [53] Kathrin BRINGMANN, Jeremy LOVEJOY et Karl MAHLBURG. “A partition identity and the universal mock theta function g2”. In : Mathematical Research Letters 23.1 (2016), p. 67–80. [54] Guillaume CHAPUY et Wenjie FANG. “Generating Functions of Bipartite Maps on Orientable Surfaces.” In : Electr. J. Comb. 23.3 (2016), P3.31. [55] Sylvie CORTEEL et Sandrine DASSE-HARTAUT. “A Bijection from Staircase Tableaux to Inversion Tables, Giving Some Eulerian and Mahonian Statistics”. In : Annals of Combinatorics 20.4 (oct. 2016), p. 737–754. [56] Sylvie CORTEEL, Megan A. MARTINEZ, Carla D. SAVAGE et Michael WESELCOUCH. “Patterns in inversion sequences I”. In : Discrete Math. Theor. Comput. Sci. 18.2 (2016), Paper No. 2, 21. [57] Maciej DOŁ ˛EGA et Valentin FÉRAY. “Gaussian fluctuations of Young diagrams and structure constants of Jack characters”. In : Duke Mathematical Journal (fév. 2016). [58] EDUCHI,VGUERRINI,SRINALDI et G SCHAEFFER. “Fighting fish”. In : Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 50.2 (déc. 2016), p. 024002. [59] Byungchan KIM, Subong LIM et Jeremy LOVEJOY. “Odd-balanced unimodal sequences and related functions: parity, mock modularity and quantum modularity”. In : Proceedings of the American Mathematical Society 144.9 (mar. 2016), p. 3687–3700. [60] Roberto MANTACI, Paolo MASSAZZA et Jean-Baptiste YUNÈS. “An efficient algorithm for generating symmetric ice piles.” In : Theor. Comput. Sci. 629 (2016), p. 96–115. [61] Henri MÜHLE. “Trimness of closed intervals in Cambrian semilattices”. In : Comptes Rendus Mathema- tique 354.2 (fév. 2016), p. 113–120. [62] Jérémie BOUTTIER, Guillaume CHAPUY et Sylvie CORTEEL. “From Aztec diamonds to pyramids: Steep tilings”. In : Trans. Amer. Math. Soc. 369.8 (2017), p. 5921–5959. [63] Guillaume CHAPUY et Maciej DOŁ ˛EGA. “A bijection for rooted maps on general surfaces”. In : Journal of Combinatorial Theory, Series A 145 (jan. 2017), p. 252–307. 322 Chapitre 19. Equipe Combinatoire

[64] E. DUCHI, S. RINALDI et S. SOCCI. “3-dimensional polygons determined by permutations”. In : Journal of Combinatorics (2017). In press, 38 pages.

19.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [1] Wei CHEN, Wenjie FANG, Guangda HU et Michael W. MAHONEY. “On the Hyperbolicity of Small-World and Tree-Like Random Graphs.” In : Algorithms and Computation - 23rd International Symposium, ISAAC 2012, Taipei, Taiwan, December 19-21, 2012. Proceedings. T. 7676. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 278–288. [2] Hervé DAUDÉ, Conrado MARTÍNEZ, Vonjy RASENDRAHASINA et Vlady RAVELOMANANA. “The MAX- CUT of sparse random graphs.” In : Proceedings of the Twenty-Third Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2012, Kyoto, Japan, January 17-19, 2012. SIAM, 2012, p. 265–271. [3] Hervé DAUDÉ, Conrado MARTÍNEZ, Vonjy RASENDRAHASINA et Vlady RAVELOMANANA. “The MAX- CUT of sparse random graphs”. In : Proceedings of the Twenty-Third Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2012, Kyoto, Japan, January 17-19, 2012. 2012, p. 265–271. [4] Alin BOSTAN, Frédéric CHYZAK et Elie de PANAFIEU. “Complexity estimates for two uncoupling algorithms.” In : International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation, ISSAC’13, Boston, MA, USA, June 26-29, 2013. ACM, 2013, p. 85–92. [5] Wenjie FANG. “A generalization of the quadrangulation relation to constellations and hypermaps”. In : 25th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2013). Discrete Math. Theor. Comput. Sci. Proc., AS. Assoc. Discrete Math. Theor. Comput. Sci., Nancy, 2013, p. 13–24. [6] Elie de PANAFIEU. “Phase Transition of Random Non-uniform Hypergraphs.” In : Combinatorial Algo- rithms - 24th International Workshop, IWOCA 2013, Rouen, France, July 10-12, 2013, Revised Selected Papers. T. 8288. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 127–139. [7] Daniela BATTAGLINO, Andrea FROSINI, Veronica GUERRINI, Simone RINALDI et Samanta SOCCI. “Binary Pictures with Excluded Patterns.” In : Discrete Geometry for Computer Imagery - 18th IAPR International Conference, DGCI 2014, Siena, Italy, September 10-12, 2014. Proceedings. T. 8668. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 25–38. [8] Sean CARRELL et Guillaume CHAPUY. “A simple recurrence formula for the number of rooted maps on surfaces by edges and genus”. In : 26th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2014). Discrete Math. Theor. Comput. Sci. Proc., AT. Assoc. Discrete Math. Theor. Comput. Sci., Nancy, 2014, p. 573–584. [9] Enrica DUCHI, Dominique POULALHON et Gilles SCHAEFFER. “Uniform random sampling of simple branched coverings of the sphere by itself.” In : Proceedings of the Twenty-Fifth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, SODA 2014, Portland, Oregon, USA, January 5-7, 2014. SIAM, 2014, p. 294–304. [10] Roberto MANTACI, Paolo MASSAZZA et Jean-Baptiste YUNÈS. “An efﬁcient algorithm for generating symmetric ice piles.” In : Proceedings of the 15th Italian Conference on Theoretical Computer Science, Perugia, Italy, September 17-19, 2014. T. 1231. CEUR Workshop Proceedings. CEUR-WS.org, 2014, p. 159–170. [11] Elie de PANAFIEU, Danièle GARDY, Bernhard GITTENBERGER et Markus KUBA. “Probabilities of 2-Xor Functions.” In : LATIN 2014: Theoretical Informatics - 11th Latin American Symposium, Montevideo, Uruguay, March 31 - April 4, 2014. Proceedings. T. 8392. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 454–465. [12] Guillaume CHAPUY et Maciej DOŁ ˛EGA. “A bijection for rooted maps on general surfaces (extended abstract)”. In : t. FPSAC 2015. DMTCS, 2015, p. 181–192. [13] Guillaume CHAPUY et Wenjie FANG. “Generating Functions of Bipartite Maps on Orientable Surfaces (extended abstract)”. In : 27th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combina- torics (FPSAC 2015). 2015. 19.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 323

[14] Jehanne DOUSSE. “A generalisation of two partition theorems of Andrews”. In : Proceedings of FPSAC 2015. Discrete Math. Theor. Comput. Sci. Proc. Assoc. Discrete Math. Theor. Comput. Sci., Nancy, 2015, p. 297–307. [15] Henri MUEHLE et Nathan WILLIAMS. “Tamari Lattices for Parabolic Quotients of the Symmetric Group”. In : Proceedings of FPSAC 2015 (2015). [16] Élie de PANAFIEU. “Enumeration and structure of inhomogeneous graphs”. In : proceedings of the Inter- national Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC), poster presentation (2015), p. 12. [17] Guillaume CHAPUY et Guillem PERARNAU. “Connectivity in bridge-addable graph classes: the McDiarmid-Steger-Welsh conjecture.” In : Proceedings of the Twenty-Seventh Annual ACM-SIAM Sym- posium on Discrete Algorithms, SODA 2016, Arlington, VA, USA, January 10-12, 2016. SIAM, 2016, p. 1580–1588. [18] Guillaume CHAPUY et Guillem PERARNAU. “Local Convergence and Stability of Tight Bridge-Addable Graph Classes.” In : Approximation, Randomization, and Combinatorial Optimization. Algorithms and Techniques, APPROX/RANDOM 2016, September 7-9, 2016, Paris, France. T. 60. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 26:1–26:11. [19] Clément DERVIEUX, Dominique POULALHON et Gilles SCHAEFFER. “The number of corner polyhedra graphs”. In : Proceedings of the 28-th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (FPSAC 2016). sciencesconf.org:fpsac2016:113744. 2016. [20] Vonjy RASENDRAHASINA, Andry RASOANAIVO et Vlady RAVELOMANANA. “The Maximum Block Size of Critical Random Graphs”. In : Proc. of the 27th International Conference on Probabilistic, Combinatorial and Asymptotic Methods for the Analysis of Algorithms. 2016, p. 309–327. [21] Vlady RAVELOMANANA. “Time-Optimal and Energy-Efﬁcient Size Approximation of Radio Networks.” In : International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems, DCOSS 2016, Washington, DC, USA, May 26-28, 2016. IEEE Computer Society, 2016, p. 233–237. [22] EDUCHI,VGUERRINI,SRINALDI et G SCHAEFFER. “Fighting ﬁsh: enumerative properties”. In : Proceedings of 29th International Conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics (London). 2017. [23] Marc NOY, Vonjy RASENDRAHASINA, Vlady RAVELOMANANA et Juanjo RUÉ. “Isolated cycles of critical random graphs.” In : Proceedings of the Fourteenth Workshop on Analytic Algorithmics and Combinatorics, ANALCO 2017, Barcelona, Spain, Hotel Porta Fira, January 16-17, 2017. SIAM, 2017, p. 46–55.

20. Equipe Modélisation et vériﬁcation

20.1 Articles scientifiques [1] Eugene ASARIN, Venkatesh MYSORE, Amir PNUELI et Gerardo SCHNEIDER. “Low dimensional hybrid systems - decidable, undecidable, don’t know.” In : Inf. Comput. 211 (2012), p. 138–159. [2] Ahmed BOUAJJANI, Peter HABERMEHL, Adam ROGALEWICZ et Tomás VOJNAR. “Abstract regular (tree) model checking.” In : STTT 14.2 (2012), p. 167–191. [3] Ahmed BOUAJJANI et Tayssir TOUILI. “Widening techniques for regular tree model checking.” In : STTT 14.2 (2012), p. 145–165. [4] Peter HABERMEHL, Lukás HOLÍK, Adam ROGALEWICZ, Jirí SIMÁCEK et Tomás VOJNAR. “Forest automata for verification of heap manipulation.” In : Formal Methods in System Design 41.1 (2012), p. 83–106. [5] Tayssir TOUILI. “Computing transitive closures of hedge transformations.” In : IJCCBS 3.1/2 (2012), p. 132–150. [6] Ahmed BOUAJJANI et Michael EMMI. “Analysis of Recursively Parallel Programs.” In : ACM Trans. Program. Lang. Syst. 35.3 (2013), p. 10. [7] Nathanaël FIJALKOW et Florian HORN. “Les jeux d’accessibilité généralisée.” In : Technique et Science Informatiques 32.9-10 (2013), p. 931–949. [8] Benedikt BOLLIG, Peter HABERMEHL, Martin LEUCKER et Benjamin MONMEGE. “A Robust Class of Data Languages and an Application to Learning”. In : Logical Methods in Computer Science 10.4 (déc. 2014). Sous la dir. d’Orna KUPFERMAN. [9] Ahmed BOUAJJANI et Michael EMMI. “Bounded phase analysis of message-passing programs.” In : STTT 16.2 (2014), p. 127–146. [10] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “On lattices of regular sets of natural integers closed under decrementation.” In : Inf. Process. Lett. 114.4 (2014), p. 197–202. [11] François LAROUSSINIE et Nicolas MARKEY. “Quantified CTL: Expressiveness and Complexity”. In : Logical Methods in Computer Science 10.4 (2014). [12] Eugene ASARIN, Nicolas BASSET et Aldric DEGORRE. “Entropy of regular timed languages.” In : Inf. Comput. 241 (2015), p. 142–176. [13] Nicolas BASSET. “A maximal entropy stochastic process for a timed automaton”. In : Information and Computation 243 (2015). A preliminary version appeared in Proc. of ICALP(2), LNCS 7966, 2013. Best PhD student paper Award, p. 50–74. [14] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Newton representation of functions over natural integers having integral difference ratios”. In : International Journal of Number Theory 11.07 (nov. 2015), p. 2109–2139. [15] Stéphane DEMRI, Amit Kumar DHAR et Arnaud SANGNIER. “Taming past LTL and flat counter systems.” In : Inf. Comput. 242 (2015), p. 306–339. [16] Florian HORN, Wolfgang THOMAS, Nico WALLMEIER et Martin Zimmermann 0002. “Optimal strategy synthesis for request-response games.” In : RAIRO - Theor. Inf. and Applic. 49.3 (2015), p. 179–203. [17] François LAROUSSINIE et Nicolas MARKEY. “Augmenting ATL with strategy contexts.” In : Inf. Comput. 245 (2015), p. 98–123. [18] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “Model checking dynamic pushdown networks.” In : Formal Asp. Comput. 27.2 (2015), p. 397–421. 326 Chapitre 20. Equipe Modélisation et vérification

[19] Parosh Aziz ABDULLA, Giorgio DELZANNO, Othmane REZINE, Arnaud SANGNIER et Riccardo TRAVERSO. “Parameterized veriﬁcation of time-sensitive models of ad hoc network protocols.” In : Theor. Comput. Sci. 612 (2016), p. 1–22. [20] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Characterizing congruence preserving functions Z/nZ → Z/mZ via rational polynomials”. In : Integers 16 (2016), Paper No. A50, 13. [21] Giorgio DELZANNO, Arnaud SANGNIER et Riccardo TRAVERSO. “Adding Data Registers to Parameter- ized Networks with Broadcast.” In : Fundam. Inform. 143.3-4 (2016), p. 287–316. [22] Constantin ENEA, Peter HABERMEHL, Omar INVERSO et Gennaro PARLATO. “On the path-width of integer linear programming”. In : Information and Computation (juil. 2016). [23] Ahmed BOUAJJANI, Michael EMMI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “On Reducing Linearizability to State Reachability”. In : Information and Computation (2017). Accepted, to appear. A preliminary version appeared in Proc. of ICALP(2), LNCS 9135, 2015.

20.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [1] Eugene ASARIN. “Measuring Information in Timed Languages.” In : Language and Automata Theory and Applications - 6th International Conference, LATA 2012, A Coruña, Spain, March 5-9, 2012. Proceedings. T. 7183. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 1–2. [2] Eugene ASARIN, Nicolas BASSET, Marie-Pierre BÉAL, Aldric DEGORRE et Dominique PERRIN. “Toward a Timed Theory of Channel Coding.” In : Formal Modeling and Analysis of Timed Systems - 10th International Conference, FORMATS 2012, London, UK, September 18-20, 2012. Proceedings. T. 7595. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 27–42. [3] Eugene ASARIN, Nicolas BASSET, Aldric DEGORRE et Dominique PERRIN. “Generating Functions of Timed Languages.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2012 - 37th International Symposium, MFCS 2012, Bratislava, Slovakia, August 27-31, 2012. Proceedings. T. 7464. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 124–135. [4] Mohamed Faouzi ATIG, Ahmed BOUAJJANI, Sebastian BURCKHARDT et Madanlal MUSUVATHI. “What’s Decidable about Weak Memory Models?” In : Programming Languages and Systems - 21st European Symposium on Programming, ESOP 2012, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2012, Tallinn, Estonia, March 24 - April 1, 2012. Proceedings. T. 7211. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 26–46. [5] Mohamed Faouzi ATIG, Ahmed BOUAJJANI, Michael EMMI et Akash LAL. “Detecting Fair Non- termination in Multithreaded Programs.” In : Computer Aided Verification - 24th International Conference, CAV 2012, Berkeley, CA, USA, July 7-13, 2012 Proceedings. T. 7358. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 210–226. [6] Mohamed Faouzi ATIG, Ahmed BOUAJJANI, K. Narayan KUMAR et Prakash SAIVASAN. “Linear-Time Model-Checking for Multithreaded Programs under Scope-Bounding.” In : Automated Technology for Verification and Analysis - 10th International Symposium, ATVA 2012, Thiruvananthapuram, India, October 3-6, 2012. Proceedings. T. 7561. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 152–166. [7] Nathalie BERTRAND, Giorgio DELZANNO, Barbara KÖNIG, Arnaud SANGNIER et Jan STÜCKRATH. “On the Decidability Status of Reachability and Coverability in Graph Transformation Systems.” In : 23rd International Conference on Rewriting Techniques and Applications (RTA’12) , RTA 2012, May 28 - June 2, 2012, Nagoya, Japan. T. 15. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 101–116. [8] Ahmed BOUAJJANI, Cezara DRAGOI, Constantin ENEA et Mihaela SIGHIREANU. “Abstract Domains for Automated Reasoning about List-Manipulating Programs with Infinite Data.” In : Verification, Model Checking, and Abstract Interpretation - 13th International Conference, VMCAI 2012, Philadelphia, PA, USA, January 22-24, 2012. Proceedings. T. 7148. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 1–22. 20.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 327

[9] Ahmed BOUAJJANI, Cezara DRAGOI, Constantin ENEA et Mihaela SIGHIREANU. “Accurate Invariant Checking for Programs Manipulating Lists and Arrays with Infinite Data.” In : Automated Technology for Verification and Analysis - 10th International Symposium, ATVA 2012, Thiruvananthapuram, India, October 3-6, 2012. Proceedings. T. 7561. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 167–182. [10] Ahmed BOUAJJANI et Michael EMMI. “Analysis of recursively parallel programs.” In : Proceedings of the 39th ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2012, Philadelphia, Pennsylvania, USA, January 22-28, 2012. ACM, 2012, p. 203–214. [11] Ahmed BOUAJJANI et Michael EMMI. “Bounded Phase Analysis of Message-Passing Programs.” In : Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems - 18th International Conference, TACAS 2012, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2012, Tallinn, Estonia, March 24 - April 1, 2012. Proceedings. T. 7214. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 451–465. [12] Giorgio DELZANNO, Arnaud SANGNIER, Riccardo TRAVERSO et Gianluigi ZAVATTARO. “On the Complexity of Parameterized Reachability in Reconfigurable Broadcast Networks.” In : IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2012, December 15-17, 2012, Hyderabad, India. T. 18. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 289–300. [13] Giorgio DELZANNO, Arnaud SANGNIER et Gianluigi ZAVATTARO. “Verification of Ad Hoc Networks with Node and Communication Failures.” In : Formal Techniques for Distributed Systems - Joint 14th IFIP WG 6.1 International Conference, FMOODS 2012 and 32nd IFIP WG 6.1 International Conference, FORTE 2012, Stockholm, Sweden, June 13-16, 2012. Proceedings. T. 7273. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 235–250. [14] Stéphane DEMRI, Amit Kumar DHAR et Arnaud SANGNIER. “Taming Past LTL and Flat Counter Systems.” In : Automated Reasoning - 6th International Joint Conference, IJCAR 2012, Manchester, UK, June 26-29, 2012. Proceedings. T. 7364. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 179–193. [15] Antoine DURAND-GASSELIN et Peter HABERMEHL. “Ehrenfeucht-Fraïssé goes elementarily automatic for structures of bounded degree.” In : 29th International Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science, STACS 2012, February 29th - March 3rd, 2012, Paris, France. T. 14. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 242–253. [16] Michael EMMI et Akash LAL. “Finding Non-terminating Executions in Distributed Asynchronous Pro- grams.” In : Static Analysis - 19th International Symposium, SAS 2012, Deauville, France, September 11-13, 2012. Proceedings. T. 7460. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 439–455. [17] Michael EMMI, Akash LAL et Shaz QADEER. “Asynchronous programs with prioritized task-buffers.” In : 20th ACM SIGSOFT Symposium on the Foundations of Software Engineering (FSE-20), SIGSOFT/FSE’12, Cary, NC, USA - November 11 - 16, 2012. ACM, 2012, p. 48. [18] Arnaud Da Costa LOPES, François LAROUSSINIE et Nicolas MARKEY. “Quantified CTL: Expressiveness and Model Checking - (Extended Abstract).” In : CONCUR 2012 - Concurrency Theory - 23rd Interna- tional Conference, CONCUR 2012, Newcastle upon Tyne, UK, September 4-7, 2012. Proceedings. T. 7454. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 177–192. [19] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “Efficient Malware Detection Using Model-Checking.” In : FM 2012: Formal Methods - 18th International Symposium, Paris, France, August 27-31, 2012. Proceedings. T. 7436. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 418–433. [20] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “PuMoC: a CTL model-checker for sequential programs.” In : IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering, ASE’12, Essen, Germany, September 3-7, 2012. ACM, 2012, p. 346–349. [21] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “Pushdown Model Checking for Malware Detection.” In : Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems - 18th International Conference, TACAS 2012, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2012, Tallinn, Estonia, March 24 - April 1, 2012. Proceedings. T. 7214. Lecture Notes in Computer Science. EASST best paper award. Springer, 2012, p. 110–125. 328 Chapitre 20. Equipe Modélisation et vérification

[22] Parosh Aziz ABDULLA, Richard MAYR, Arnaud SANGNIER et Jeremy SPROSTON. “Solving Parity Games on Integer Vectors.” In : CONCUR 2013 - Concurrency Theory - 24th International Conference, CONCUR 2013, Buenos Aires, Argentina, August 27-30, 2013. Proceedings. T. 8052. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 106–120. [23] Rajeev ALUR, Antoine DURAND-GASSELIN et Ashutosh TRIVEDI. “From Monadic Second-Order Definable String Transformations to Transducers.” In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2013, New Orleans, LA, USA, June 25-28, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 458–467. [24] Eugene ASARIN, Nicolas BASSET et Aldric DEGORRE. “Spectral Gap in Timed Automata.” In : Formal Modeling and Analysis of Timed Systems - 11th International Conference, FORMATS 2013, Buenos Aires, Argentina, August 29-31, 2013. Proceedings. T. 8053. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 16–30. [25] Nicolas BASSET. “A Maximal Entropy Stochastic Process for a Timed Automaton.” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part II. T. 7966. Lecture Notes in Computer Science. Best student paper award. Springer, 2013, p. 61–73. [26] Benedikt BOLLIG, Peter HABERMEHL, Martin LEUCKER et Benjamin MONMEGE. “A Fresh Approach to Learning Register Automata.” In : Developments in Language Theory - 17th International Conference, DLT 2013, Marne-la-Vallée, France, June 18-21, 2013. Proceedings. T. 7907. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 118–130. [27] Ahmed BOUAJJANI, Egor DEREVENETC et Roland MEYER. “Checking and Enforcing Robustness against TSO.” In : Programming Languages and Systems - 22nd European Symposium on Programming, ESOP 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7792. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 533–553. [28] Ahmed BOUAJJANI, Michael EMMI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “Verifying Concurrent Programs against Sequential Specifications.” In : Programming Languages and Systems - 22nd European Symposium on Programming, ESOP 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7792. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 290–309. [29] Rodica BOZIANU, Catalin DIMA et Constantin ENEA. “Model checking an Epistemic mu-calculus with Synchronous and Perfect Recall Semantics.” In : Proceedings of the 14th Conference on Theoretical Aspects of Rationality and Knowledge (TARK 2013), Chennai, India, January 7-9, 2013. 2013. [30] Giorgio DELZANNO, Arnaud SANGNIER et Riccardo TRAVERSO. “Parameterized Verification of Broad- cast Networks of Register Automata.” In : Reachability Problems - 7th International Workshop, RP 2013, Uppsala, Sweden, September 24-26, 2013 Proceedings. T. 8169. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 109–121. [31] Stéphane DEMRI, Amit Kumar DHAR et Arnaud SANGNIER. “On the Complexity of Verifying Regular Properties on Flat Counter Systems, .” In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part II. T. 7966. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 162–173. [32] Cezara DRAGOI, Constantin ENEA et Mihaela SIGHIREANU. “Local Shape Analysis for Overlaid Data Structures.” In : Static Analysis - 20th International Symposium, SAS 2013, Seattle, WA, USA, June 20-22, 2013. Proceedings. T. 7935. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 150–171. [33] Constantin ENEA, Vlad SAVELUC et Mihaela SIGHIREANU. “Compositional Invariant Checking for Overlaid and Nested Linked Lists.” In : Programming Languages and Systems - 22nd European Symposium on Programming, ESOP 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7792. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 129–148. 20.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 329

[34] François LAROUSSINIE et Nicolas MARKEY. “Satisfiability of ATL with strategy contexts”. In : Proceed- ings Fourth International Symposium on Games, Automata, Logics and Formal Verification, GandALF 2013, Borca di Cadore, Dolomites, Italy, 29-31th August 2013. Sous la dir. de Gabriele PUPPIS et Tiziano VILLA. T. 119. EPTCS. 2013, p. 208–223. [35] Hugo Daniel MACEDO et Tayssir TOUILI. “Mining Malware Specifications through Static Reachability Analysis.” In : Computer Security - ESORICS 2013 - 18th European Symposium on Research in Computer Security, Egham, UK, September 9-13, 2013. Proceedings. T. 8134. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 517–535. [36] Chunyan MU. “On Information Flow Control in Event-B and Refinement”. In : Seventh International Symposium on Theoretical Aspects of Software Engineering, TASE 2013, 1-3 July 2013, Birmingham, UK. IEEE Computer Society, 2013, p. 225–232. [37] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “LTL Model-Checking for Malware Detection.” In : Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems - 19th International Conference, TACAS 2013, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2013, Rome, Italy, March 16-24, 2013. Proceedings. T. 7795. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 416–431. [38] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “Model Checking Dynamic Pushdown Networks.” In : Programming Languages and Systems - 11th Asian Symposium, APLAS 2013, Melbourne, VIC, Australia, December 9-11, 2013. Proceedings. T. 8301. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 33–49. [39] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “Model-Checking Software Library API Usage Rules.” In : Integrated Formal Methods, 10th International Conference, IFM 2013, Turku, Finland, June 10-14, 2013. Proceedings. T. 7940. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 192–207. [40] Fu SONG et Tayssir TOUILI. “PoMMaDe: pushdown model-checking for malware detection.” In : Joint Meeting of the European Software Engineering Conference and the ACM SIGSOFT Symposium on the Foundations of Software Engineering, ESEC/FSE’13, Saint Petersburg, Russian Federation, August 18-26, 2013. ACM, 2013, p. 607–610. [41] Tayssir TOUILI. “Process Rewrite Systems for Software Model Checking.” In : Seventh International Symposium on Theoretical Aspects of Software Engineering, TASE 2013, 1-3 July 2013, Birmingham, UK. IEEE Computer Society, 2013, p. 15–22. [42] Eugene ASARIN, Michel BLOCKELET, Aldric DEGORRE, Catalin DIMA et Chunyan MU. “Asymptotic behaviour in temporal logic.” In : Joint Meeting of the Twenty-Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 10:1–10:9. [43] Mohamed Faouzi ATIG, Ahmed BOUAJJANI, K. Narayan KUMAR et Prakash SAIVASAN. “On Bounded Reachability Analysis of Shared Memory Systems.” In : 34th International Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2014, December 15-17, 2014, New Delhi, India. T. 29. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 611–623. [44] Mohamed Faouzi ATIG, Ahmed BOUAJJANI et Gennaro PARLATO. “Context-Bounded Analysis of TSO Systems.” In : From Programs to Systems. The Systems perspective in Computing - ETAPS Workshop, FPS 2014, in Honor of Joseph Sifakis, Grenoble, France, April 6, 2014. Proceedings. T. 8415. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 21–38. [45] Nathalie BERTRAND, Paulin FOURNIER et Arnaud SANGNIER. “Playing with Probabilities in Reconfig- urable Broadcast Networks.” In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 17th International Conference, FOSSACS 2014, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2014, Grenoble, France, April 5-13, 2014, Proceedings. T. 8412. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 134–148. [46] Ahmed BOUAJJANI, Egor DEREVENETC et Roland MEYER. “Robustness against Relaxed Memory Models.” In : Software Engineering 2014, Fachtagung des GI-Fachbereichs Softwaretechnik, 25. Februar - 28. Februar 2014, Kiel, Deutschland. T. 227. LNI. GI, 2014, p. 85–86. [47] Ahmed BOUAJJANI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “Verifying eventual consistency of optimistic replication systems.” In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 285–296. 330 Chapitre 20. Equipe Modélisation et vérification

[48] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Integral Difference Ratio Functions on Integers.” In : Computing with New Resources - Essays Dedicated to Jozef Gruska on the Occasion of His 80th Birthday. T. 8808. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 277–291. [49] Thomas COLCOMBET, Nathanaël FIJALKOW et Florian HORN. “Playing Safe.” In : 34th International Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2014, December 15-17, 2014, New Delhi, India. T. 29. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 379–390. [50] Normann DECKER, Peter HABERMEHL, Martin LEUCKER et Daniel THOMA. “Learning Transparent Data Automata.” In : Application and Theory of Petri Nets and Concurrency - 35th International Conference, PETRI NETS 2014, Tunis, Tunisia, June 23-27, 2014. Proceedings. T. 8489. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 130–149. [51] Normann DECKER, Peter HABERMEHL, Martin LEUCKER et Daniel THOMA. “Ordered Navigation on Multi-attributed Data Words.” In : CONCUR 2014 - Concurrency Theory - 25th International Conference, CONCUR 2014, Rome, Italy, September 2-5, 2014. Proceedings. T. 8704. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 497–511. [52] Stéphane DEMRI, Amit Kumar DHAR et Arnaud SANGNIER. “Equivalence Between Model-Checking Flat Counter Systems and Presburger Arithmetic.” In : Reachability Problems - 8th International Workshop, RP 2014, Oxford, UK, September 22-24, 2014. Proceedings. T. 8762. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 85–97. [53] Constantin ENEA, Peter HABERMEHL, Omar INVERSO et Gennaro PARLATO. “On the Path-Width of Integer Linear Programming”. In : Proceedings Fifth International Symposium on Games, Automata, Logics and Formal Veriﬁcation, GandALF 2014, Verona, Italy, September 10-12, 2014. Sous la dir. d’Adriano PERON et Carla PIAZZA. T. 161. EPTCS. 2014, p. 74–87. [54] Constantin ENEA, Ondrej LENGÁL, Mihaela SIGHIREANU et Tomás VOJNAR. “Compositional Entailment Checking for a Fragment of Separation Logic.” In : Programming Languages and Systems - 12th Asian Symposium, APLAS 2014, Singapore, November 17-19, 2014, Proceedings. T. 8858. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 314–333. [55] Nathanaël FIJALKOW, Hugo GIMBERT, Florian HORN et Youssouf OUALHADJ. “Two Recursively Inseparable Problems for Probabilistic Automata.” In : Mathematical Foundations of Computer Science 2014 - 39th International Symposium, MFCS 2014, Budapest, Hungary, August 25-29, 2014. Proceedings, Part I. T. 8634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 267–278. [56] Fu SONG et Zhilin WU. “Extending Temporal Logics with Data Variable Quantiﬁcations.” In : 34th International Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2014, December 15-17, 2014, New Delhi, India. T. 29. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz- Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 253–265. [57] Dogan ULUS, Thomas FERRÈRE, Eugene ASARIN et Oded MALER. “Timed Pattern Matching.” In : Formal Modeling and Analysis of Timed Systems - 12th International Conference, FORMATS 2014, Florence, Italy, September 8-10, 2014. Proceedings. T. 8711. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 222–236. [58] Nathalie BERTRAND, Paulin FOURNIER et Arnaud SANGNIER. “Distributed Local Strategies in Broadcast Networks.” In : 26th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2015, Madrid, Spain, September 1.4, 2015. T. 42. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 44–57. [59] Ahmed BOUAJJANI, Georgel CALIN, Egor DEREVENETC et Roland MEYER. “Lazy TSO Reachability.” In : Fundamental Approaches to Software Engineering - 18th International Conference, FASE 2015, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2015, London, UK, April 11-18, 2015. Proceedings. T. 9033. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 267–282. [60] Ahmed BOUAJJANI, Michael EMMI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “Checking Correctness of Concur- rent Objects: Tractable Reductions to Reachability (Invited Talk).” In : 35th IARCS Annual Conference on Foundation of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2015, December 16-18, 2015, Bangalore, India. T. 45. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 2–4. 20.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 331

[61] Ahmed BOUAJJANI, Michael EMMI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “On Reducing Linearizability to State Reachability.” In : Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium, ICALP 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015, Proceedings, Part II. T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 95–107. [62] Ahmed BOUAJJANI, Michael EMMI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “Tractable Refinement Checking for Concurrent Objects.” In : Proceedings of the 42nd Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2015, Mumbai, India, January 15-17, 2015. ACM, 2015, p. 651–662. [63] Patrick CÉGIELSKI, Serge GRIGORIEFF et Irène GUESSARIAN. “Arithmetical Congruence Preservation: From Finite to Infinite.” In : Fields of Logic and Computation II - Essays Dedicated to Yuri Gurevich on the Occasion of His 75th Birthday. T. 9300. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 210–225. [64] Taolue CHEN, Fu SONG et Zhilin WU. “On the Satisfiability of Indexed Linear Temporal Logics.” In : 26th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2015, Madrid, Spain, September 1.4, 2015. T. 42. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2015, p. 254–267. [65] Michael EMMI, Constantin ENEA et Jad HAMZA. “Monitoring refinement via symbolic reasoning.” In : Proceedings of the 36th ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementa- tion, Portland, OR, USA, June 15-17, 2015. ACM, 2015, p. 260–269. [66] Constantin ENEA, Mihaela SIGHIREANU et Zhilin WU. “On Automated Lemma Generation for Separation Logic with Inductive Definitions.” In : Automated Technology for Verification and Analysis - 13th International Symposium, ATVA 2015, Shanghai, China, October 12-15, 2015, Proceedings. T. 9364. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 80–96. [67] Nathanaël FIJALKOW, Florian HORN, Denis KUPERBERG et Michal SKRZYPCZAK. “Trading Bounds for Memory in Games with Counters.” In : Automata, Languages, and Programming - 42nd International Colloquium, ICALP 2015, Kyoto, Japan, July 6-10, 2015, Proceedings, Part II. T. 9135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 197–208. [68] Peter HABERMEHL et Dietrich KUSKE. “On Presburger Arithmetic Extended with Modulo Counting Quantifiers.” In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 18th International Conference, FoSSaCS 2015, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2015, London, UK, April 11-18, 2015. Proceedings. T. 9034. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 375–389. [69] Jad HAMZA. “On the Complexity of Linearizability.” In : Networked Systems - Third International Conference, NETYS 2015, Agadir, Morocco, May 13-15, 2015, Revised Selected Papers. T. 9466. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 308–321. [70] Thomas HUJSA, Jean-Marc DELOSME et Alix Munier KORDON. “On the Reversibility of Live Equal- Conflict Petri Nets.” In : Application and Theory of Petri Nets and Concurrency - 36th International Conference, PETRI NETS 2015, Brussels, Belgium, June 21-26, 2015, Proceedings. T. 9115. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015, p. 234–253. [71] François LAROUSSINIE, Nicolas MARKEY et Arnaud SANGNIER. “ATLsc with partial observation”. In : Proceedings Sixth International Symposium on Games, Automata, Logics and Formal Verification, GandALF 2015, Genoa, Italy, 21-22nd September 2015. Sous la dir. de Javier ESPARZA et Enrico TRONCI. T. 193. EPTCS. 2015, p. 43–57. [72] Parosh Aziz ABDULLA, Mohamed Faouzi ATIG, Ahmed BOUAJJANI et Tuan Phong NGO. “The Benefits of Duality in Verifying Concurrent Programs under TSO.” In : 27th International Conference on Concur- rency Theory, CONCUR 2016, August 23-26, 2016, Québec City, Canada. T. 59. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016, 5:1–5:15. [73] Parosh Aziz ABDULLA, Radu CIOBANU, Richard MAYR, Arnaud SANGNIER et Jeremy SPROSTON. “Qualitative Analysis of VASS-Induced MDPs.” In : Foundations of Software Science and Computation Structures - 19th International Conference, FOSSACS 2016, Held as Part of the European Joint Confer- ences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2016, Eindhoven, The Netherlands, April 2-8, 2016, Proceedings. T. 9634. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 319–334. 332 Chapitre 20. Equipe Modélisation et vérification

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21. Equipe Preuves, programmes et systèmes

21.1 Articles scientiﬁques [1] Pietro ABATE, Roberto Di COSMO, Ralf TREINEN et Stefano ZACCHIROLI. “Dependency solving: A separate concern in component evolution management”. In : Journal of Systems and Software 85.10 (2012), p. 2228–2240. [2] Samson ABRAMSKY, Jean KRIVINE et Michael W. MISLOVE. “Information Flow and Its Applications (Dagstuhl Seminar 12352)”. In : Dagstuhl Reports 2.8 (2012), p. 99–112. [3] Beniamino ACCATTOLI et Delia KESNER. “Preservation of Strong Normalisation modulo permutations for the structural lambda-calculus”. In : Logical Methods in Computer Science 8.1 (mar. 2012). Sous la dir. d’Henk BARENDREGT. [4] Clemens BERGER, Paul-André MELLIÈS et Mark WEBER. “Monads with arities and their associated theories”. In : Journal of Pure and Applied Algebra 216.8 (2012), p. 2029–2048. [5] Richard BLUTE, Thomas EHRHARD et Christine TASSON. “A convenient differential category.” English. In : Cah. Topol. Géom. Différ. Catég. 53.3 (2012), p. 211–232. [6] Antonio BUCCIARELLI, Thomas EHRHARD et Giulio MANZONETTO. “A relational semantics for parallelism and non-determinism in a functional setting”. In : Ann. Pure Appl. Logic 163.7 (2012), p. 918– 934. [7] Pierre-Louis CURIEN et Claudia FAGGIAN. “An approach to innocent strategies as graphs”. In : Inf. Comput. 214 (2012), p. 119–155. [8] Troels Christoffer DAMGAARD, Espen HØJSGAARD et Jean KRIVINE. “Formal Cellular Machinery”. In : Electr. Notes Theor. Comput. Sci. 284 (2012), p. 55–74. [9] Eric J. DEEDS, Jean KRIVINE, Jérôme FERET, Vincent DANOS et Walter FONTANA. “Combinatorial Complexity and Compositional Drift in Protein Interaction Networks”. In : PLOS ONE 7.3 (2012), p. 1–14. [10] Thomas EHRHARD. “The Scott model of linear logic is the extensional collapse of its relational model”. In : Theor. Comput. Sci. 424 (2012), p. 20–45. [11] Yves GUIRAUD et Philippe MALBOS. “Coherence in monoidal track categories”. In : Mathematical Structures in Computer Science 22.6 (2012), p. 931–969. [12] Yves GUIRAUD et Philippe MALBOS. “Higher-dimensional normalisation strategies for acyclicity”. In : Advances in Mathematics 231.3-4 (oct. 2012), p. 2294–2351. [13] Angelo Di IORIO, Francesco DRAICCHIO, Fabio VITALI et Stefano ZACCHIROLI. “Constrained Wiki: The WikiWay to Validating Content”. In : Adv. Human-Computer Interaction 2012 (2012), 893575:1– 893575:19. [14] Steve KREMER, Antoine MERCIER et Ralf TREINEN. “Reducing Equational Theories for the Decision of Static Equivalence”. In : J. Autom. Reasoning 48.2 (2012), p. 197–217. [15] Michele PAGANI. “Visible acyclic differential nets, Part I: Semantics”. In : Ann. Pure Appl. Logic 163.3 (2012), p. 238–265. [16] Alexis SAURIN. “Böhm theorem and Böhm trees for the Λµ-calculus”. In : Theor. Comput. Sci. 435 (2012), p. 106–138. [17] Vincent SILES et Hugo HERBELIN. “Pure Type System conversion is always typable”. In : J. Funct. Program. 22.2 (2012), p. 153–180. [18] Hagen VÖLZER et Daniele VARACCA. “Deﬁning Fairness in Reactive and Concurrent Systems”. In : J. ACM 59.3 (2012), 13:1–13:37. 336 Chapitre 21. Equipe Preuves, programmes et systèmes

[19] Jérôme VOUILLON. “A Solution to the PoplMark Challenge Based on de Bruijn Indices”. In : J. Autom. Reasoning 49.3 (2012), p. 327–362. [20] Pietro ABATE, Roberto Di COSMO, Ralf TREINEN et Stefano ZACCHIROLI. “A modular package manager architecture”. In : Information & Software Technology 55.2 (2013), p. 459–474. [21] Samy ABBES. “Markov two-components processes”. In : Logical Methods in Computer Science 9.2 (juin 2013). Sous la dir. de Prakash PANANGADEN. [22] Véronique BENZAKEN, Giuseppe CASTAGNA, Dario COLAZZO et Kim NGUYEN. “Optimizing XML querying using type-based document projection”. In : ACM Trans. Database Syst. 38.1 (2013), p. 4. [23] Patrick DEHORNOY. “Coxeter-like groups for set-theoretic solutions of the Yang–Baxter equation”. In : Comptes Rendus Mathematique 351.11-12 (juin 2013), p. 419–424. [24] Angelo Di IORIO, Davide ROSSI et Stefano ZACCHIROLI. “Editorial”. In : Softw., Pract. Exper. 43.12 (2013), p. 1393–1394. [25] Vincent PADOVANI. “Ticket Entailment is decidable”. In : Mathematical Structures in Computer Science 23.3 (2013), p. 568–607. [26] Adrien RICHARD et Paul RUET. “From kernels in directed graphs to ﬁxed points and negative cycles in Boolean networks”. In : Discrete Applied Mathematics 161.7-8 (2013), p. 1106–1117. [27] Benoît VALIRON. “A typed, algebraic, computational lambda-calculus”. In : Mathematical Structures in Computer Science 23.2 (2013), p. 504–554. [28] Benoît VALIRON. “Quantum Computation: From a Programmer’s Perspective”. In : New Generation Comput. 31.1 (2013), p. 1–26. [29] Jérôme VOUILLON et Roberto Di COSMO. “On software component co-installability”. In : ACM Trans. Softw. Eng. Methodol. 22.4 (2013), p. 34. [30] Pietro ABATE, Roberto Di COSMO, Ralf TREINEN et Stefano ZACCHIROLI. “Learning from the future of component repositories”. In : Sci. Comput. Program. 90 (2014), p. 93–115. [31] Samy ABBES. “Branching cells for asymmetric event structures”. In : Theor. Comput. Sci. 546 (2014), p. 32–51. [32] Ali ASSAF, Alejandro DÍAZ-CARO, Simon PERDRIX, Christine TASSON et Benoît VALIRON. “Call-by- value, call-by-name and the vectorial behaviour of the algebraic λ-calculus.” English. In : Log. Methods Comput. Sci. 10.4 (2014), p. 40. [33] Albert BENVENISTE, Claude JARD et Samy ABBES. “Application of branching cells to QoS aware service orchestrations”. In : Theoretical Computer Science 546 (août 2014), p. 52–62. [34] Albert BENVENISTE, Claude JARD et Samy ABBES. “Foreword in honor of Glynn Winskel”. In : Theor. Comput. Sci. 546 (2014), p. 30–31. [35] Adrien BOIRET, Vincent HUGOT, Joachim NIEHREN et Ralf TREINEN. “Deterministic Automata for Unordered Trees”. In : Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science 161 (août 2014), p. 189– 202. [36] Simon CASTELLAN, Jonathan HAYMAN, Marc LASSON et Glynn WINSKEL. “Strategies as Concurrent Processes”. In : Electr. Notes Theor. Comput. Sci. 308 (2014), p. 87–107. [37] Gian Luca CATTANI, Thomas T. HILDEBRANDT et Daniele VARACCA. “Preface”. In : Theor. Comput. Sci. 546 (2014), p. 1–2. [38] Roberto Di COSMO, Jacopo MAURO, Stefano ZACCHIROLI et Gianluigi ZAVATTARO. “Aeolus: A component model for the cloud”. In : Inf. Comput. 239 (2014), p. 100–121. [39] Pierre-Louis CURIEN, Richard GARNER et Martin HOFMANN. “Revisiting the categorical interpretation of dependent type theory”. In : Theor. Comput. Sci. 546 (2014), p. 99–119. [40] Patrick DEHORNOY. “Monoids of O-type, subword reversing, and ordered groups”. In : Journal of Group Theory 17.3 (jan. 2014). [41] Patrick DEHORNOY et Volker GEBHARDT. “Algorithms for Garside calculus”. In : J. Symb. Comput. 63 (2014), p. 68–116. 21.1 Articles scientiﬁques 337

[42] Patrick DEHORNOY et Volker GEBHARDT. “Algorithms for Garside calculus”. In : Journal of Symbolic Computation 63 (mai 2014), p. 68–116. [43] Patrick DEHORNOY et Victoria LEBED. “Two- and three-cocycles for Laver tables”. In : Journal of Knot Theory and Its Ramifications 23.04 (avr. 2014), p. 1450017. [44] Philippe GAUCHER. “Erratum to “Towards a homotopy theory of higher dimensional transition systems” [MR2861110]”. In : Theory Appl. Categ. 29 (2014), No. 2, 17–21. [45] Philippe GAUCHER. “Homotopy theory of labelled symmetric precubical sets”. In : New York J. Math. 20 (2014), p. 93–131. [46] Stéphane GAUSSENT, Yves GUIRAUD et Philippe MALBOS. “Coherent presentations of Artin monoids”. In : Compositio Mathematica 151.05 (déc. 2014), p. 957–998. [47] Charles GRELLOIS et Paul-André MELLIÈS. “Indexed linear logic and higher-order model checking”. In : Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science. EPTCS 177 (mar. 2014), p. 43–52. [48] Angelo Di IORIO, Davide ROSSI et Stefano ZACCHIROLI. “Web Technologies: Selected & extended papers from WT ACM SAC 2012”. In : Sci. Comput. Program. 94 (2014), p. 1–2. [49] Marc LASSON. “Canonicity of Weak ω-groupoid Laws Using Parametricity Theory”. In : Electr. Notes Theor. Comput. Sci. 308 (2014), p. 229–244. [50] Benoît VALIRON et Steve ZDANCEWIC. “Modeling Simply-Typed Lambda Calculi in the Category of Finite Vector Spaces”. In : Sci. Ann. Comp. Sci. 24.2 (2014), p. 325–368. [51] Jérôme VOUILLON et Vincent BALAT. “From bytecode to JavaScript: the Js_of_ocaml compiler”. In : Softw., Pract. Exper. 44.8 (2014), p. 951–972. [52] Philippe BIANE et Patrick DEHORNOY. “Dual Garside structure of braids and free cumulants of products”. In : Sém. Lothar. Combin. 72 (2014/15), Art. B72b, 15. [53] Samy ABBES et Jean MAIRESSE. “Uniform and Bernoulli measures on the boundary of trace monoids”. In : J. Comb. Theory, Ser. A 135 (2015), p. 201–236. [54] Frédéric DABROWSKI, Frédéric LOULERGUE et Thomas PINSARD. “A formal semantics of nested atomic sections with thread escape”. In : Computer Languages, Systems & Structures 42 (2015), p. 2–21. [55] Patrick DEHORNOY. “Laver’s results and low-dimensional topology”. In : Archive for Mathematical Logic 55.1-2 (déc. 2015), p. 49–83. [56] Marcelo FINGER et Delia KESNER. “Special Issue: Selected papers of the 7th and 8th workshops on Logical and Semantic Frameworks with Applications (LSFA)”. In : Theor. Comput. Sci. 606 (2015), p. 1. [57] Philippe GAUCHER. “Left determined model categories”. In : New York J. Math. 21 (2015), p. 1093–1115. [58] Philippe GAUCHER. “The choice of cofibrations of higher dimensional transition systems”. In : New York J. Math. 21 (2015), p. 1117–1151. [59] Philippe GAUCHER. “The geometry of cubical and regular transition systems”. In : Cah. Topol. Géom. Différ. Catég. 56.4 (2015), p. 242–300. [60] Eric GOUBAULT, Samuel MIMRAM et Christine TASSON. “Iterated Chromatic Subdivisions are Collapsi- ble”. In : Applied Categorical Structures 23.6 (2015), p. 777–818. [61] Hugo HERBELIN. “A dependently-typed construction of semi-simplicial types”. In : Mathematical Structures in Computer Science 25.5 (2015), p. 1116–1131. [62] Rosalie IEMHOFF et Paul ROZIÈRE. “Unification in Intermediate Logics”. In : J. Symb. Log. 80.3 (2015), p. 713–729. [63] Angelo Di IORIO, Davide ROSSI et Stefano ZACCHIROLI. “Editorial”. In : J. Web Eng. 14.1&2 (2015), p. 1–2. [64] Paul-André MELLIÈS. “The parametric continuation monad”. In : Mathematical Structures in Computer Science (août 2015), p. 1–30. [65] Michele PAGANI et Paolo TRANQUILLI. “The conservation theorem for differential nets”. In : Mathemati- cal Structures in Computer Science (oct. 2015), p. 1–54. 338 Chapitre 21. Equipe Preuves, programmes et systèmes

[66] Paul RUET. “Asynchronous Boolean networks and hereditarily bijective maps”. In : Natural Computing 14.4 (2015), p. 545–553. [67] Benoît VALIRON, Neil J. ROSS, Peter SELINGER, D. Scott ALEXANDER et Jonathan M. SMITH. “Pro- gramming the quantum future”. In : Commun. ACM 58.8 (2015), p. 52–61. [68] Samy ABBES. “A Cut-Invariant Law of Large Numbers for Random Heaps”. In : Journal of Theoretical Probability (mai 2016). [69] Davide ANCONA, Viviana BONO, Mario BRAVETTI, Joana CAMPOS, Giuseppe CASTAGNA, Pierre-Malo DENIÉLOU, Simon J. GAY, Nils GESBERT, Elena GIACHINO, Raymond HU, Einar Broch JOHNSEN, Francisco MARTINS, Viviana MASCARDI, Fabrizio MONTESI, Rumyana NEYKOVA, Nicholas NG, Luca PADOVANI, Vasco T. VASCONCELOS et Nobuko YOSHIDA. “Behavioral Types in Programming Languages”. In : Foundations and Trends in Programming Languages 3.2-3 (2016), p. 95–230. [70] Clément AUBERT et Thomas SEILLER. “Characterizing co-NL by a group action”. In : Mathematical Structures in Computer Science 26.4 (2016), p. 606–638. [71] Clément AUBERT et Thomas SEILLER. “Logarithmic space and permutations”. In : Inf. Comput. 248 (2016), p. 2–21. [72] Chantal BERLINE et Klaus GRUE. “A synthetic axiomatization of Map Theory”. In : Theor. Comput. Sci. 614 (2016), p. 1–62. [73] Lars BIRKEDAL, Guilhem JABER, Filip SIECZKOWSKI et Jacob THAMSBORG. “A Kripke logical relation for effect-based program transformations”. In : Inf. Comput. 249 (2016), p. 160–189. [74] Ana BOVE, Alexander KRAUSS et Matthieu SOZEAU. “Partiality and recursion in interactive theorem provers - an overview”. In : Mathematical Structures in Computer Science 26.1 (2016), p. 38–88. [75] Paola BRUSCOLI, Alessio GUGLIELMI, Tom GUNDERSEN et Michel PARIGOT. “Quasipolynomial Normalisation in Deep Inference via Atomic Flows and Threshold Formulae”. In : Logical Methods in Computer Science 12.2 (mai 2016). Sous la dir. de Valeria de PAIVA. [76] Antonio BUCCIARELLI, Alberto CARRARO, Giordano FAVRO et Antonino SALIBRA. “Graph easy sets of mute lambda terms”. In : Theor. Comput. Sci. 629 (2016), p. 51–63. [77] Antonio BUCCIARELLI, Delia KESNER et Daniel VENTURA. “Strong Normalization through Intersection Types and Memory”. In : Electr. Notes Theor. Comput. Sci. 323 (2016), p. 75–91. [78] Emily BURGUNDER, Pierre-Louis CURIEN et Maria RONCO. “Free algebra structures on the permutohe- dra”. In : Journal of Algebra (2016). under press. [79] Cyrille CHENAVIER. “Confluence Algebras and Acyclicity of the Koszul Complex”. In : Algebras and Representation Theory 19.3 (jan. 2016), p. 679–711. [80] Pierre-Louis CURIEN et Samuel MIMRAM. “Coherent presentations of monoidal categories”. In : Logical Merthods in Computer Science (2016). accepted. [81] Pierre-Louis CURIEN et Jovana OBRADOVIC. “On the various definitions of cyclic operads”. In : Higher Structures (2016). accepted. [82] Patrick DEHORNOY. “Laver’s results and low-dimensional topology”. In : Arch. Math. Log. 55.1-2 (2016), p. 49–83. [83] Patrick DEHORNOY et Yves GUIRAUD. “Quadratic normalization in monoids”. In : IJAC 26.5 (2016), p. 935–972. [84] Mauricio GUILLERMO et Étienne MIQUEY. “Classical realizability and arithmetical formulæ”. In : Mathematical Structures in Computer Science (jan. 2016), p. 1–40. [85] Yves GUIRAUD et Philippe MALBOS. “Polygraphs of finite derivation type”. In : Mathematical Structures in Computer Science (sept. 2016), p. 1–47. [86] Marie KERJEAN. “Weak topologies for Linear Logic”. In : Logical Methods in Computer Science 12.1 (2016). [87] Marie KERJEAN et Christine TASSON. “Mackey-complete spaces and power series - a topological model of differential linear logic”. In : Mathematical Structures in Computer Science (oct. 2016), p. 1–36. 21.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 339

[88] Jean-Louis KRIVINE. “Realizability algebras III: some examples”. In : Mathematical Structures in Computer Science (mai 2016), p. 1–32. [89] Paul-André MELLIÈS. “Dialogue Categories and Chiralities”. In : Publications of the Research Institute for Mathematical Sciences 52.4 (2016), p. 359–412. [90] François MÉTAYER. “Strict ω-categories are monadic over polygraphs”. In : Theory Appl. Categ. 31 (2016), Paper No. 27, 799–806. [91] Fabio PASQUALI. “Remarks on the Tripos To Topos Construction: Comprehension, Extensionality, Quotients and Functional-Completeness”. In : Applied Categorical Structures 24.2 (2016), p. 105–119. [92] Paul RUET. “Local cycles and dynamical properties of Boolean networks”. In : Mathematical Structures in Computer Science 26.4 (2016), p. 702–718. [93] Thomas SEILLER. “Interaction graphs: Additives”. In : Ann. Pure Appl. Logic 167.2 (2016), p. 95–154. [94] Christine TASSON et Lionel VAUX. “Transport of ﬁniteness structures and applications”. In : Mathematical Structures in Computer Science (déc. 2016), p. 1–36. [95] Samy ABBES, Sébastien GOUËZEL, Vincent JUGÉ et Jean MAIRESSE. “Uniform measures on braid monoids and dual braid monoids”. In : Journal of Algebra 473 (mar. 2017), p. 627–666. [96] Eduardo BONELLI, Delia KESNER, Carlos LOMBARDI et Alejandro RÍOS. “On abstract normalisation beyond neededness”. In : Theoretical Computer Science (fév. 2017). [97] Paul-André MELLIÈS. “A micrological study of negation”. In : Annals of Pure and Applied Logic 168.2 (2017). Eighth Games for Logic and Programming Languages Workshop (GaLoP), p. 321–372. [98] Paul RUET. “Negative local feedbacks in Boolean networks”. In : Discrete Applied Mathematics 221 (avr. 2017), p. 1–17. [99] Jovana OBRADOVIC. “Monoid-like deﬁnitions of cyclic operads”. In : Theory and Applications of Categories (). accepted.

21.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès [1] Pietro ABATE, Roberto Di COSMO, Ralf TREINEN et Stefano ZACCHIROLI. “Learning from the future of component repositories”. In : Proceedings of the 15th ACM SIGSOFT Symposium on Component Based Software Engineering, CBSE 2012, part of Comparch ’12 Federated Events on Component-Based Software Engineering and Software Architecture, Bertinoro, Italy, June 25-28, 2012. ACM, 2012, p. 51–60. [2] Beniamino ACCATTOLI et Delia KESNER. “The Permutative λ-Calculus”. In : Logic for Programming, Artiﬁcial Intelligence, and Reasoning - 18th International Conference, LPAR-18, Mérida, Venezuela, March 11-15, 2012. Proceedings. T. 7180. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 23–36. [3] Zena M. ARIOLA, Paul DOWNEN, Hugo HERBELIN, Keiko NAKATA et Alexis SAURIN. “Classical Call-by-Need Sequent Calculi: The Unity of Semantic Artifacts”. In : Functional and Logic Programming - 11th International Symposium, FLOPS 2012, Kobe, Japan, May 23-25, 2012. Proceedings. T. 7294. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 32–46. [4] Cyrille ARTHO, Kuniyasu SUZAKI, Roberto Di COSMO, Ralf TREINEN et Stefano ZACCHIROLI. “Why do software packages conﬂict?” In : 9th IEEE Working Conference of Mining Software Repositories, MSR 2012, June 2-3, 2012, Zurich, Switzerland. IEEE Computer Society, 2012, p. 141–150. [5] Nicholas AYACHE, Roberto M. AMADIO et Yann RÉGIS-GIANAS. “Certifying and Reasoning on Cost Annotations in C Programs”. In : Formal Methods for Industrial Critical Systems - 17th International Workshop, FMICS 2012, Paris, France, August 27-28, 2012. Proceedings. T. 7437. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 32–46. [6] Eduardo BONELLI, Delia KESNER, Carlos LOMBARDI et Alejandro RÍOS. “Normalisation for Dynamic Pattern Calculi”. In : 23rd International Conference on Rewriting Techniques and Applications (RTA’12), RTA 2012, May 28 - June 2, 2012, Nagoya, Japan. T. 15. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 117–132. 340 Chapitre 21. Equipe Preuves, programmes et systèmes

[7] Guillaume CLARET, Michaël MATHIEU, David NACCACHE et Guillaume SEGUIN. “Physical Simulation of Inarticulate Robots”. In : Cryptography and Security: From Theory to Applications - Essays Dedicated to Jean-Jacques Quisquater on the Occasion of His 65th Birthday. T. 6805. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 491–499. [8] Roberto Di COSMO, Ralf TREINEN et Stefano ZACCHIROLI. “Formal Aspects of Free and Open Source Software Components - A Short Survey”. In : Formal Methods for Components and Objects - 11th International Symposium, FMCO 2012, Bertinoro, Italy, September 24-28, 2012, Revised Lectures. T. 7866. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 216–239. [9] Roberto Di COSMO, Stefano ZACCHIROLI et Gianluigi ZAVATTARO. “Towards a Formal Component Model for the Cloud”. In : Software Engineering and Formal Methods - 10th International Conference, SEFM 2012, Thessaloniki, Greece, October 1-5, 2012. Proceedings. T. 7504. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 156–171. [10] Silvia CRAFA, Daniele VARACCA et Nobuko YOSHIDA. “Event Structure Semantics of Parallel Extrusion in the Pi-Calculus”. In : Foundations of Software Science and Computational Structures - 15th Inter- national Conference, FOSSACS 2012, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2012, Tallinn, Estonia, March 24 - April 1, 2012. Proceedings. T. 7213. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 225–239. [11] Marco DANELUTTO et Roberto Di COSMO. “A "Minimal Disruption" Skeleton Experiment: Seamless Map & Reduce Embedding in OCaml”. In : Proceedings of the International Conference on Computational Science, ICCS 2012, Omaha, Nebraska, USA, 4-6 June, 2012. T. 9. Procedia Computer Science. Elsevier, 2012, p. 1837–1846. [12] Vincent DANOS, Jérôme FERET, Walter FONTANA, Russell HARMER, Jonathan HAYMAN, Jean KRIVINE, Christopher D. THOMPSON-WALSH et Glynn WINSKEL. “Graphs, Rewriting and Pathway Reconstruction for Rule-Based Models”. In : IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2012, December 15-17, 2012, Hyderabad, India. T. 18. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 276–288. [13] Thomas EHRHARD. “Collapsing non-idempotent intersection types”. In : Computer Science Logic (CSL’12) - 26th International Workshop/21st Annual Conference of the EACSL, CSL 2012, Septem- ber 3-6, 2012, Fontainebleau, France. T. 16. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2012, p. 259–273. [14] Russell HARMER, Jean KRIVINE, Élise LARUELLE, Cédric LHOUSSAINE, Guillaume MADELAINE et Mirabelle NEBUT. “Models of Tet-On System with Epigenetic Effects”. In : Computational Methods in Systems Biology - 10th International Conference, CMSB 2012, London, UK, October 3-5, 2012. Proceedings. T. 7605. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 378–381. [15] Grégoire HENRY, Michel MAUNY, Emmanuel CHAILLOUX et Pascal MANOURY. “Typing unmarshalling without marshalling types”. In : ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming, ICFP’12, Copenhagen, Denmark, September 9-15, 2012. ACM, 2012, p. 287–298. [16] Hugo HERBELIN. “A Constructive Proof of Dependent Choice, Compatible with Classical Logic”. In : Proceedings of the 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2012, Dubrovnik, Croatia, June 25-28, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 365–374. [17] Guilhem JABER, Nicolas TABAREAU et Matthieu SOZEAU. “Extending Type Theory with Forcing”. In : Proceedings of the 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2012, Dubrovnik, Croatia, June 25-28, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 395–404. [18] Jean KRIVINE. “A Veriﬁcation Technique for Reversible Process Algebra”. In : Reversible Computation, 4th International Workshop, RC 2012, Copenhagen, Denmark, July 2-3, 2012. Revised Papers. T. 7581. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2012, p. 204–217. [19] Paul-André MELLIÈS. “Game Semantics in String Diagrams”. In : Proceedings of the 27th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2012, Dubrovnik, Croatia, June 25-28, 2012. IEEE Computer Society, 2012, p. 481–490. 21.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 341

[20] Guillaume ALLAIS, Conor MCBRIDE et Pierre BOUTILLIER. “New equations for neutral terms: a sound and complete decision procedure, formalized”. In : Proceedings of the 2013 ACM SIGPLAN workshop on Dependently-typed programming, DTP@ICFP 2013, Boston, Massachusetts, USA, September 24, 2013. ACM, 2013, p. 13–24. [21] Roberto M. AMADIO, Nicholas AYACHE, François BOBOT, Jaap BOENDER, Brian CAMPBELL, Ilias GARNIER, Antoine MADET, James MCKINNA, Dominic P. MULLIGAN, Mauro PICCOLO, Randy POLLACK, Yann RÉGIS-GIANAS, Claudio Sacerdoti COEN, Ian STARK et Paolo TRANQUILLI. “Certified Complexity (CerCo)”. In : Foundational and Practical Aspects of Resource Analysis - Third International Workshop, FOPARA 2013, Bertinoro, Italy, August 29-31, 2013, Revised Selected Papers. T. 8552. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 1–18. [22] Vincent BALAT. “Client-server web applications widgets”. In : 22nd International World Wide Web Conference, WWW ’13, Rio de Janeiro, Brazil, May 13-17, 2013, Companion Volume. International World Wide Web Conferences Steering Committee / ACM, 2013, p. 19–22. [23] Bruno BARRAS, Lourdes Del Carmen GONZÁLEZ-HUESCA, Hugo HERBELIN, Yann RÉGIS-GIANAS, Enrico TASSI, Makarius WENZEL et Burkhart WOLFF. “Pervasive Parallelism in Highly-Trustable Interactive Theorem Proving Systems.” In : Intelligent Computer Mathematics - MKM, Calculemus, DML, and Systems and Projects 2013, Held as Part of CICM 2013, Bath, UK, July 8-12, 2013. Proceedings. T. 7961. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 359–363. [24] Véronique BENZAKEN, Giuseppe CASTAGNA, Kim NGUYEN et Jérôme SIMÉON. “Static and dynamic semantics of NoSQL languages”. In : The 40th Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’13, Rome, Italy - January 23 - 25, 2013. ACM, 2013, p. 101–114. [25] Flavien BREUVART. “The Resource Lambda Calculus Is Short-Sighted in Its Relational Model”. In : Typed Lambda Calculi and Applications, 11th International Conference, TLCA 2013, Eindhoven, The Netherlands, June 26-28, 2013. Proceedings. T. 7941. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 93–108. [26] Flavien BREUVART. “The Resource Lambda Calculus Is Short-Sighted in Its Relational Model”. In : Lecture Notes in Computer Science. Springer Nature, 2013, p. 93–108. [27] Benjamin CANOU, Emmanuel CHAILLOUX et Vincent BALAT. “A Declarative-Friendly API for Web Document Manipulation”. In : Practical Aspects of Declarative Languages - 15th International Symposium, PADL 2013, Rome, Italy, January 21-22, 2013. Proceedings. T. 7752. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 109–124. [28] Michel CATAN, Roberto Di COSMO, Antoine EICHE, Tudor A. LASCU, Michael LIENHARDT, Jacopo MAURO, Ralf TREINEN, Stefano ZACCHIROLI, Gianluigi ZAVATTARO et Jakub ZWOLAKOWSKI. “Aeolus: Mastering the Complexity of Cloud Application Deployment”. In : Service-Oriented and Cloud Computing - Second European Conference, ESOCC 2013, Málaga, Spain, September 11-13, 2013. Proceedings. T. 8135. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 1–3. [29] Guillaume CLARET, Lourdes Del Carmen GONZÁLEZ-HUESCA, Yann RÉGIS-GIANAS et Beta ZILIANI. “Lightweight Proof by Reflection Using a Posteriori Simulation of Effectful Computation”. In : Interactive Theorem Proving - 4th International Conference, ITP 2013, Rennes, France, July 22-26, 2013. Proceedings. T. 7998. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 67–83. [30] Guillaume CLARET, Sriram K. RAJAMANI, Aditya V. NORI, Andrew D. GORDON et Johannes BORGSTRÖM. “Bayesian inference using data flow analysis”. In : Joint Meeting of the European Software Engineering Conference and the ACM SIGSOFT Symposium on the Foundations of Software Engineering, ESEC/FSE’13, Saint Petersburg, Russian Federation, August 18-26, 2013. ACM, 2013, p. 92–102. [31] Roberto Di COSMO, Jacopo MAURO, Stefano ZACCHIROLI et Gianluigi ZAVATTARO. “Component Reconfiguration in the Presence of Conflicts”. In : Automata, Languages, and Programming - 40th International Colloquium, ICALP 2013, Riga, Latvia, July 8-12, 2013, Proceedings, Part II. T. 7966. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 187–198. [32] Ioana CRISTESCU, Jean KRIVINE et Daniele VARACCA. “A Compositional Semantics for the Reversible π-Calculus”. In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2013, New Orleans, LA, USA, June 25-28, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 388–397. 342 Chapitre 21. Equipe Preuves, programmes et systèmes

[33] Ornela DARDHA, Daniele GORLA et Daniele VARACCA. “Semantic Subtyping for Objects and Class- es”. In : Formal Techniques for Distributed Systems - Joint IFIP WG 6.1 International Conference, FMOODS/FORTE 2013, Held as Part of the 8th International Federated Conference on Distributed Computing Techniques, DisCoTec 2013, Florence, Italy, June 3-5, 2013. Proceedings. T. 7892. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 66–82. [34] Liang DU, Yi-Dong SHEN, Zhiyong SHEN, Jianying WANG et Zhiwu XU. “A Self-Supervised Framework for Clustering Ensemble”. In : Web-Age Information Management - 14th International Conference, WAIM 2013, Beidaihe, China, June 14-16, 2013. Proceedings. T. 7923. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 253–264. [35] Andrew D. GORDON, Mihhail AIZATULIN, Johannes BORGSTRÖM, Guillaume CLARET, Thore GRAEPEL, Aditya V. NORI, Sriram K. RAJAMANI et Claudio V. RUSSO. “A model-learner pattern for bayesian reasoning”. In : The 40th Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’13, Rome, Italy - January 23 - 25, 2013. ACM, 2013, p. 403–416. [36] Alexis GOYET. “The Lambda Lambda-Bar calculus: a dual calculus for unconstrained strategies”. In : The 40th Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’13, Rome, Italy - January 23 - 25, 2013. ACM, 2013, p. 155–166. [37] Alexander S. GREEN, Peter LeFanu LUMSDAINE, Neil J. ROSS, Peter SELINGER et Benoît VALIRON. “An Introduction to Quantum Programming in Quipper”. In : Reversible Computation - 5th International Conference, RC 2013, Victoria, BC, Canada, July 4-5, 2013. Proceedings. T. 7948. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 110–124. [38] Alexander S. GREEN, Peter LeFanu LUMSDAINE, Neil J. ROSS, Peter SELINGER et Benoît VALIRON. “Quipper: a scalable quantum programming language”. In : ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation, PLDI ’13, Seattle, WA, USA, June 16-19, 2013. ACM, 2013, p. 333–342. [39] Yves GUIRAUD et Philippe MALBOS. “Identities among relations for higher-dimensional rewriting systems”. In : OPERADS 2009. T. 26. Sémin. Congr. Soc. Math. France, Paris, 2013, p. 145–161. [40] Yves GUIRAUD, Philippe MALBOS et Samuel MIMRAM. “A Homotopical Completion Procedure with Applications to Coherence of Monoids”. In : 24th International Conference on Rewriting Techniques and Applications, RTA 2013, June 24-26, 2013, Eindhoven, The Netherlands. T. 21. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 223–238. [41] Tom GUNDERSEN, Willem HEIJLTJES et Michel PARIGOT. “A Proof of Strong Normalisation of the Typed Atomic Lambda-Calculus”. In : Logic for Programming, Artiﬁcial Intelligence, and Reasoning - 19th International Conference, LPAR-19, Stellenbosch, South Africa, December 14-19, 2013. Proceedings. T. 8312. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 340–354. [42] Tom GUNDERSEN, Willem HEIJLTJES et Michel PARIGOT. “Atomic Lambda Calculus: A Typed Lambda- Calculus with Explicit Sharing”. In : 28th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2013, New Orleans, LA, USA, June 25-28, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 311–320. [43] Hugo HERBELIN. “Proving with Side Effects”. In : Typed Lambda Calculi and Applications, 11th International Conference, TLCA 2013, Eindhoven, The Netherlands, June 26-28, 2013. Proceedings. T. 7941. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 2. [44] Hugo HERBELIN et Arnaud SPIWACK. “The Rooster and the Syntactic Bracket”. In : 19th International Conference on Types for Proofs and Programs, TYPES 2013, April 22-26, 2013, Toulouse, France. T. 26. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 169–187. [45] Paul-André MELLIÈS. “Dialogue Categories and Frobenius Monoids”. In : Computation, Logic, Games, and Quantum Foundations. The Many Facets of Samson Abramsky - Essays Dedicated to Samson Abramsky on the Occasion of His 60th Birthday. T. 7860. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 197–224. [46] Paul-André MELLIÈS. “On dialogue games and coherent strategies”. In : Computer Science Logic 2013 (CSL 2013), CSL 2013, September 2-5, 2013, Torino, Italy. T. 23. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz- Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 540–562. 21.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 343

[47] Matthias PUECH. “Proofs, Upside Down - A Functional Correspondence between Natural Deduction and the Sequent Calculus”. In : Programming Languages and Systems - 11th Asian Symposium, APLAS 2013, Melbourne, VIC, Australia, December 9-11, 2013. Proceedings. T. 8301. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2013, p. 365–380. [48] Jérôme VOUILLON et Roberto Di COSMO. “Broken sets in software repository evolution”. In : 35th International Conference on Software Engineering, ICSE ’13, San Francisco, CA, USA, May 18-26, 2013. IEEE Computer Society, 2013, p. 412–421. [49] Beniamino ACCATTOLI, Pablo BARENBAUM et Damiano MAZZA. “Distilling abstract machines”. In : Proceedings of the 19th ACM SIGPLAN international conference on Functional programming - ICFP’14. Association for Computing Machinery (ACM), 2014. [50] Beniamino ACCATTOLI, Eduardo BONELLI, Delia KESNER et Carlos LOMBARDI. “A nonstandard standardization theorem”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 659–670. [51] Marc BAGNOL, Amina DOUMANE et Alexis SAURIN. “Analyse de dépendances et correction des réseaux de preuve”. In : 25. Journées francophones des langages applicatifs, Fréjus, France, January 8-11, 2014. 2014, p. 159–174. [52] Philippe BAUFRETON, Emmanuel CHAILLOUX, Jean-Louis DUFOUR, Grégoire HENRY, Pascal MANOURY, Etienne PRUN, Florian THIBORD et Philippe WANG. “Compositional certiﬁcation: the CERCLES2 project”. In : Embedded Real Time Software and Systems (ERTS2). Toulouse, France, 2014, p. 582–591. [53] Flavien BREUVART. “On the characterization of models of H”. In : Joint Meeting of the Twenty-Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 24:1–24:10. [54] Antonio BUCCIARELLI, Alberto CARRARO, Giordano FAVRO et Antonino SALIBRA. “A graph-easy class of mute lambda-terms”. In : Proceedings of the 15th Italian Conference on Theoretical Computer Science, Perugia, Italy, September 17-19, 2014. T. 1231. CEUR Workshop Proceedings. CEUR-WS.org, 2014, p. 59–71. [55] Antonio BUCCIARELLI, Delia KESNER et Simona Ronchi Della ROCCA. “The Inhabitation Problem for Non-idempotent Intersection Types”. In : Theoretical Computer Science - 8th IFIP TC 1/WG 2.2 International Conference, TCS 2014, Rome, Italy, September 1-3, 2014. Proceedings. T. 8705. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 341–354. [56] Matthieu CANEILL et Stefano ZACCHIROLI. “Debsources: live and historical views on macro-level software evolution”. In : 2014 ACM-IEEE International Symposium on Empirical Software Engineering and Measurement, ESEM ’14, Torino, Italy, September 18-19, 2014. ACM, 2014, 28:1–28:10. [57] Giuseppe CASTAGNA, Kim NGUYEN, Zhiwu XU, Hyeonseung IM, Sergueï LENGLET et Luca PADOVANI. “Polymorphic functions with set-theoretic types: part 1: syntax, semantics, and evaluation”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 5–18. [58] James CHENEY, Sam LINDLEY, Gabriel RADANNE et Philip WADLER. “Effective quotation: relating approaches to language-integrated query”. In : Proceedings of the ACM SIGPLAN 2014 workshop on Partial evaluation and program manipulation, PEPM 2014, January 20-21, 2014, San Diego, California, USA. ACM, 2014, p. 15–26. [59] Roberto Di COSMO, Michael LIENHARDT, Ralf TREINEN, Stefano ZACCHIROLI, Jakub ZWOLAKOWSKI, Antoine EICHE et Alexis AGAHI. “Automated synthesis and deployment of cloud applications”. In : ACM/IEEE International Conference on Automated Software Engineering, ASE ’14, Vasteras, Sweden - September 15 - 19, 2014. ACM, 2014, p. 211–222. [60] Paul DOWNEN, Luke MAURER, Zena M. ARIOLA et Daniele VARACCA. “Continuations, Processes, and Sharing”. In : Proceedings of the 16th International Symposium on Principles and Practice of Declarative Programming, Kent, Canterbury, United Kingdom, September 8-10, 2014. ACM, 2014, p. 69–80. 344 Chapitre 21. Equipe Preuves, programmes et systèmes

[61] Thomas EHRHARD. “A new correctness criterion for MLL proof nets”. In : Joint Meeting of the Twenty- Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 38:1–38:10. [62] Thomas EHRHARD, Christine TASSON et Michele PAGANI. “Probabilistic coherence spaces are fully abstract for probabilistic PCF”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 309–320. [63] Aurelien GROLET, Philippe MALBOS et Fabrice THOUVEREZ. “Eigenvalue Method with Symmetry and Vibration Analysis of Cyclic Structures”. In : Computer Algebra in Scientific Computing - 16th International Workshop, CASC 2014, Warsaw, Poland, September 8-12, 2014. Proceedings. T. 8660. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 121–137. [64] Gérard HUET et Hugo HERBELIN. “30 years of research and development around Coq”. In : The 41st Annual ACM SIGPLAN-SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’14, San Diego, CA, USA, January 20-21, 2014. ACM, 2014, p. 249–250. [65] Delia KESNER et Daniel VENTURA. “Quantitative Types for the Linear Substitution Calculus”. In : Theoretical Computer Science - 8th IFIP TC 1/WG 2.2 International Conference, TCS 2014, Rome, Italy, September 1-3, 2014. Proceedings. T. 8705. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 296–310. [66] Agnes KÖHLER, Jean KRIVINE et Jakob VIDMAR. “A Rule-Based Model of Base Excision Repair”. In : Computational Methods in Systems Biology - 12th International Conference, CMSB 2014, Manchester, UK, November 17-19, 2014, Proceedings. T. 8859. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 173–195. [67] Jean-Louis KRIVINE. “On the Structure of Classical Realizability Models of ZF”. In : 20th International Conference on Types for Proofs and Programs, TYPES 2014, May 12-15, 2014, Paris, France. T. 39. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2014, p. 146–161. [68] Ugo Dal LAGO, Claudia FAGGIAN, Ichiro HASUO et Akira YOSHIMIZU. “The geometry of synchronization”. In : Joint Meeting of the Twenty-Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 35:1–35:10. [69] Marc LASSON et Corinne MANCHIO. “Measuring the Words: Digital Approach to the Official Correspon- dence of Machiavelli”. In : Proceedings of the Third AIUCD Annual Conference on Humanities and Their Methods in the Digital Ecosystem, AIUCD 2014, Bologna, Italy, September 18-19, 2014. ACM, 2014, 16:1–16:5. [70] Daniel R. LICATA et Eric FINSTER. “Eilenberg-MacLane spaces in homotopy type theory”. In : Joint Meeting of the Twenty-Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), CSL-LICS ’14, Vienna, Austria, July 14 - 18, 2014. ACM, 2014, 66:1–66:9. [71] Carlos LOMBARDI, Alejandro RÍOS et Roel de VRIJER. “Proof Terms for Infinitary Rewriting”. In : Rewriting and Typed Lambda Calculi - Joint International Conference, RTA-TLCA 2014, Held as Part of the Vienna Summer of Logic, VSL 2014, Vienna, Austria, July 14-17, 2014. Proceedings. T. 8560. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 303–318. [72] P. MANOURY, Ph. BAUFRETON, J.-L. DUFOUR, E. PRUN, E. CHAILLOUX, G. HENRY, F. THIBORD, Ph. WANG et E. MILLON. “Certification de l’assemblage de composants”. In : Approches Formelles dans l’Assistance au Développement de Logiciels (AFADL workshop). Paris, France, 2014. [73] Paul-André MELLIÈS. “Local States in String Diagrams”. In : Rewriting and Typed Lambda Calculi - Joint International Conference, RTA-TLCA 2014, Held as Part of the Vienna Summer of Logic, VSL 2014, Vienna, Austria, July 14-17, 2014. Proceedings. T. 8560. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 334–348. [74] Hammurabi MENDES, Christine TASSON et Maurice HERLIHY. “Distributed computability in Byzantine asynchronous systems”. In : Symposium on Theory of Computing, STOC 2014, New York, NY, USA, May 31 - June 03, 2014. ACM, 2014, p. 704–713. 21.2 Articles publiés dans des actes de colloques / congrès 345

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[158] Pierre VIAL. “Inﬁnitary Intersection Types as Sequences: a New Answer to Klop’s Problem”. In : 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2017, Reykjavik, Iceland, June 20-23, 2017. 2017.