L’informatique, une véritable science, une discipline autonome pour Gérard Berry, médaille dor du CNRS.

Jean-Pierre Hourdeau

News

le 22/02/2015 à 18h50

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Gérard Berry est un des très rares chercheur informaticien  à avoir recevoir la Médaille d'or du CNRS en 2014, la plus haute récompense de la recherche française.

Ce théoricien des langages de programmation, qui a commencé l’informatique …sans ordinateur  ( !), a créé le logiciel temps réel Esterel qui fait aujourd’hui fonctionner des systèmes temps réels  comme pour les Rafale et l’Airbus A380.

Video : 

 (Article rédigé à partir des informations publiées sur CNRS, Le Journal)

 

 

C’est une juste reconnaissance pour ce chercheur qui a su allier la théorie pure et innovation industrielle.

Le langage Esterel, qui a fait sa renommée, permet aujourd’hui de faire fonctionner des systèmes temps réel aussi sensibles que des avions, des trains ou des centrales nucléaires.

Les pionniers de l’informatique.

Gérard Berry a découvert l’informatique à 19 ans. « J’ai rencontré mon premier ordinateur lorsque je suis entré à Polytechnique, en 1967 » souligne-t-il. C’était un antique Seti PB250.

« A l’époque, un tout nouveau cours d’informatique était dispensé, et j’ai tout de suite eu le coup de cœur pour cette discipline émergente : j’y retrouvais le côté expérimental que j’adorais et des aspects de logique pure très stimulants. »

Le jeune homme est immédiatement fasciné par l’opposition homme-machine : l’homme, « intelligent mais lent », tente de donner des instructions à l’ordinateur, « rapide mais bête, puisqu’il fait seulement ce qu’on lui dit de faire ».

Le langage, le problème numéro un de la relation homme-machine.

Après Polytechnique, il termine sa formation au corps des Mines, au sein duquel il commence ses travaux de recherche en informatique dès 1970.

Le langage lui apparaît très vite comme le problème numéro un de la relation homme-machine. Il y consacrera toute sa vie de chercheur, d’enseignant et d’ingénieur concepteur.

Son premier sujet de recherche, qui est également l’objet de sa thèse, se situe aux confins des mathématiques et de l’informatique : le lambda-calcul, un langage mathématique qui sert de base à de nombreux langages de programmation.

Ce sujet de théorie pure s’explique avant tout par le contexte de l’époque.

«Dans ces années-là, aucun laboratoire de recherche ne possédait d’ordinateur digne de ce nom en France » raconte le chercheur.

Faire de l’informatique sans ordinateur n’a pas que des inconvénients : l’exercice a fait de Gérard Berry un théoricien hors pair et a jeté les bases d’une certaine école d’informatique française, reconnue bien au-delà de nos frontières pour sa puissance d’abstraction.

A l’époque, l’informatique se heurte à deux temporalités différentes, difficiles à réconcilier : le temps physique des actions décrites par le programme et la vitesse de calcul de l’ordinateur.

Le chercheur prend une décision audacieuse : il se place dans un monde idéal où le temps de calcul serait infiniment rapide et toutes les réactions, instantanées.

Le monde de la recherche est incrédule: les ordinateurs des années 1980 sont 200 fois plus lents qu’aujourd’hui…

Mais les industriels se montrent rapidement intéressés par ce langage de programmation des systèmes temps réel.

Dassault, le premier, y voit le moyen de dépasser les possibilités limitées du contrôle automatique et d’informatiser le tableau de bord de ses avions Rafale.

Esterel offre un autre avantage de taille : il permet de rendre les systèmes plus sûrs grâce aux vérifications formelles réalisées au moment de l’écriture du programme.

Au-delà de l’aéronautique, qui généralise progressivement les logiciels embarqués à toutes les fonctions de l’avion (pilotage automatique, freinage, climatisation…), les utilisateurs de systèmes informatiques dits « critiques » se laissent eux aussi convaincre: protocoles de communication en téléphonie, centrales nucléaires, robotique, etc.

La société EsterelTechnologies est créée en 2000 pour commercialiser le logiciel Esterel, et Gérard Berry la rejoint de 2001 à 2009 en tant que directeur scientifique.

Très rapidement, une version d’Esterel dédiée à la conception des circuits électroniques est également développée.

Les clients :Dassault, Thales, mais également ST Microelectronics ou Intel

Le goût de la pédagogie

De 2009 à 2012, Gérard Berry reprend son poste de directeur de recherche Inria. Aujourd'hui, il consacre son énergie à la préparation de ses cours au Collège de France.

Un exercice pas si éloigné, selon lui, de son expérience de pédagogue à l’école Montessori des Pouces verts, près de Sophia-Antipolis, où il enseigne durant plusieurs années l’informatique à de jeunes enfants.

Toujours les langages informatiques.

L’essor fulgurant du Web et le foisonnement anarchique des applications l’ont projeté dans un nouveau domaine : avec Manuel Serrano, chercheur à Inria, il développe HipHop, un langage destiné à mieux orchestrer la relation avec les objets connectés.

Il collabore avec l’Ircam à la transposition d’Esterel au monde de la musique électronique avec l’élaboration de partitions algorithmiques.

Pour aller plus loin :

Vidéo : 

http://youtu.be/k9VvGX7-nzU

(Leçon inaugurale de Gérard Berry (28 mars 2013), professeur au Collège de France et titulaire de la chaire Algorithmes, machines et langages)

Le langage Esterel.

Notre environnement est désormais composés de systèmes d’une très grande complexité : téléphones mobiles, moteurs de recherche, avions, centrales nucléaires.

Ils fonctionnent tous avec du matériel informatique (des circuits) et du logiciel informatique (des programmes).

Alors que la défaillance d’un téléphone ou même d’un moteur de recherche peut rester anodin, il en est tout différemment des avions, des centrales nucléaires ou autres équipements sensibles.

Pour ces derniers, le bug peut provoquer une catastrophe comme par exemple la destruction d’Ariane 5, quelques secondes seulement après son décollage en 1996.

Un bug est souvent une seule ligne de code erronée sur des millions qui composent un programme.

Comment éviter les bugs ?

On peut bien sûr tester davantage les programmes. Cela permettra de trouver beaucoup d’erreurs, mais sans véritable garantie.

Une autre solution est d’intervenir en amont dans le processus de création de programme, par exemple en fournissant aux informaticiens de meilleurs outils de conception, de meilleurs langages de programmation.

C’est l’approche proposée par Gérard Berry.

Les langages de programmation standards sont mal adaptés aux situations rencontrées dans des systèmes complexes qui doivent faire preuve d’une grande réactivité.

Il faut tenir compte à la fois du matériel et du logiciel, du fait que nombreuses tâches s’exécutent en parallèle, que parfois la même tâche est exécutée plusieurs fois pour se protéger d'une panne d’un composant.

Surtout, il faut utiliser des modèles qui tiennent compte du temps, des délais de réponse, des mécanismes de synchronisation.

Le nouveau concept de langage synchrone permet  de répondre à cette situation.

Ce concept a été découvert et promu par Gérard Berry et ses collègues au travers notamment du langage Esterel.

Ce langage ainsi que d’autres langages synchrones développés en France, comme Lustre et Signal, ont eu un impact majeur dans le monde entier.

Comment un langage peut-il aider à résoudre des problèmes aussi complexes ?

D’abord, parce qu’il permet de décrire les algorithmes que l’on veut implémenter sous une forme compacte et proche de l’intention du programmeur.

Ensuite, parce que ce langage est accompagné de toute une chaîne d’outils de compilation et de vérification automatique, qui garantit que le produit final est correct.

Les langages synchrones ont constitué une avancée scientifique majeure.

Ces langages sont aujourd’hui incontournables dans des domaines comme l’aérospatial ou l’énergie.