Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? Compiler un programme source en code machine peut être l'occasion de le rendre plus résistant à certaines attaques. Cependant, de nombreuses optimisations de compilation, pourtant sémantiquement correctes, peuvent affaiblir la sécurité du programme. Nous verrons comment caractériser ces différences de sécurité entre un fragment de programme source et son code compilé à l'aide d'outils sémantiques classiques : l'équivalence observationnelle et le problème de la full abstraction. Nous présenterons quelques approches qui ont été proposées pour compiler tout en préservant les équivalences observationnelles.

Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? Compiler un programme source en code machine peut être l'occasion de le rendre plus résistant à certaines attaques. Cependant, de nombreuses optimisations de compilation, pourtant sémantiquement correctes, peuvent affaiblir la sécurité du programme. Nous verrons comment caractériser ces différences de sécurité entre un fragment de programme source et son code compilé à l'aide d'outils sémantiques classiques : l'équivalence observationnelle et le problème de la full abstraction. Nous présenterons quelques approches qui ont été proposées pour compiler tout en préservant les équivalences observationnelles.

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 L'avènement de l'intelligence artificielle (IA) a transformé notre façon d'interagir avec les ordinateurs. Même si l’IA peut parfois remplacer l’humain, elle est le plus souvent vouée à aider celui-ci, par exemple dans des tâches d’aide à la décision. Pourtant, une grande partie de la recherche actuelle se concentre sur la manière de créer des algorithmes plus puissants, et moins sur la manière dont ces algorithmes affectent les personnes qui les utilisent. Cette leçon retrace l'histoire des relations entre l'IA et de l'IHM, y compris mes propres recherches sur les partenariats homme-machine, où les utilisateurs restent maîtres de l'interaction afin de passer du paradigme de « l’être humain dans la boucle » à celui de « l’ordinateur dans la boucle ».

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 L'avènement de l'intelligence artificielle (IA) a transformé notre façon d'interagir avec les ordinateurs. Même si l’IA peut parfois remplacer l’humain, elle est le plus souvent vouée à aider celui-ci, par exemple dans des tâches d’aide à la décision. Pourtant, une grande partie de la recherche actuelle se concentre sur la manière de créer des algorithmes plus puissants, et moins sur la manière dont ces algorithmes affectent les personnes qui les utilisent. Cette leçon retrace l'histoire des relations entre l'IA et de l'IHM, y compris mes propres recherches sur les partenariats homme-machine, où les utilisateurs restent maîtres de l'interaction afin de passer du paradigme de « l’être humain dans la boucle » à celui de « l’ordinateur dans la boucle ».

Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? Compiler un programme source en code machine peut être l'occasion de le rendre plus résistant à certaines attaques. Cependant, de nombreuses optimisations de compilation, pourtant sémantiquement correctes, peuvent affaiblir la sécurité du programme. Nous verrons comment caractériser ces différences de sécurité entre un fragment de programme source et son code compilé à l'aide d'outils sémantiques classiques : l'équivalence observationnelle et le problème de la full abstraction. Nous présenterons quelques approches qui ont été proposées pour compiler tout en préservant les équivalences observationnelles.

Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? Compiler un programme source en code machine peut être l'occasion de le rendre plus résistant à certaines attaques. Cependant, de nombreuses optimisations de compilation, pourtant sémantiquement correctes, peuvent affaiblir la sécurité du programme. Nous verrons comment caractériser ces différences de sécurité entre un fragment de programme source et son code compilé à l'aide d'outils sémantiques classiques : l'équivalence observationnelle et le problème de la full abstraction. Nous présenterons quelques approches qui ont été proposées pour compiler tout en préservant les équivalences observationnelles.

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 Les médias sociaux sont aujourd’hui partout et notre capacité à collaborer à distance est devenue une seconde nature, particulièrement depuis la pandémie, avec des outils de partage de documents et de communication directe ou différée par le texte, la voix ou la vidéo. Cette leçon retrace l'histoire de la communication médiatisée, en incluant des exemples tirés de mes propres recherches sur les mediaspaces et la vidéo collaborative, et décrit les recherches récentes sur la façon dont les innovations des utilisateurs avec les médias sociaux ont transformé notre façon de penser et d'utiliser les ordinateurs.

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 Les médias sociaux sont aujourd’hui partout et notre capacité à collaborer à distance est devenue une seconde nature, particulièrement depuis la pandémie, avec des outils de partage de documents et de communication directe ou différée par le texte, la voix ou la vidéo. Cette leçon retrace l'histoire de la communication médiatisée, en incluant des exemples tirés de mes propres recherches sur les mediaspaces et la vidéo collaborative, et décrit les recherches récentes sur la façon dont les innovations des utilisateurs avec les médias sociaux ont transformé notre façon de penser et d'utiliser les ordinateurs.

Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? Qu'il soit vérifié dynamiquement (pendant l'exécution) ou statiquement (par analyse préalable), le typage est un aspect essentiel des langages de programmation de haut niveau. Dans ce cours, nous étudierons les contributions du typage à la sécurité des logiciels, des garanties de base (sûreté des valeurs et de la mémoire) indispensables pour l'isolation logicielle à des garanties d'intégrité plus fines s'appuyant sur l'abstraction de types et l'encapsulation procédurale des valeurs. Nous parlerons aussi des ownership types et des assertions en logique de séparation, et de leurs utilisations possibles pour la sécurité.

Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? Qu'il soit vérifié dynamiquement (pendant l'exécution) ou statiquement (par analyse préalable), le typage est un aspect essentiel des langages de programmation de haut niveau. Dans ce cours, nous étudierons les contributions du typage à la sécurité des logiciels, des garanties de base (sûreté des valeurs et de la mémoire) indispensables pour l'isolation logicielle à des garanties d'intégrité plus fines s'appuyant sur l'abstraction de types et l'encapsulation procédurale des valeurs. Nous parlerons aussi des ownership types et des assertions en logique de séparation, et de leurs utilisations possibles pour la sécurité.

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 En tant qu'êtres humains, nous utilisons la « physique de tous les jours » pour interagir avec le monde qui nous entoure. La réalité augmentée s'appuie sur cette compréhension pour « enrichir » dynamiquement les objets physiques d'informations et en mélangeant objets physiques et numériques. La réalité virtuelle, quant à elle, cherche à immerger l'utilisateur dans des mondes réels ou imaginaires simulés. Cette leçon décrit leurs histoires entremêlées, illustrées par des exemples tirés de mes propres recherches sur le papier interactif et appliquées à un éventail de domaines allant du contrôle du trafic aérien à la musique contemporaine.

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 En tant qu'êtres humains, nous utilisons la « physique de tous les jours » pour interagir avec le monde qui nous entoure. La réalité augmentée s'appuie sur cette compréhension pour « enrichir » dynamiquement les objets physiques d'informations et en mélangeant objets physiques et numériques. La réalité virtuelle, quant à elle, cherche à immerger l'utilisateur dans des mondes réels ou imaginaires simulés. Cette leçon décrit leurs histoires entremêlées, illustrées par des exemples tirés de mes propres recherches sur le papier interactif et appliquées à un éventail de domaines allant du contrôle du trafic aérien à la musique contemporaine.

Xavier Leroy Collège de France Science du logiciel Année 2021-2022 Sécurité du logiciel : quel rôle pour les langages de programmation ? L'isolation d'un logiciel possiblement malveillant ou compromis est nécessaire pour qu'il ne puisse pas compromettre d'autres logiciels s'exécutant dans le même environnement et encore moins les mécanismes de sécurité du système d'exploitation et du matériel. Nous passerons en revue plusieurs mécanismes d'isolation : mémoire virtuelle, software fault isolation (SFI), sandboxing, et contrôle d'accès au niveau des interfaces logicielles (API).

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Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 Les humains utilisent diverses modalités pour communiquer, notamment la parole, les gestes, les expressions faciales et les mouvements du corps. Cette leçon retrace l'histoire des systèmes interactifs qui vont au-delà des entrées-sorties classiques que sont la souris, le clavier et l’écran, et des travaux qui combinent plusieurs modalités, comme la parole et le geste. Elle présente notamment des applications dans le domaine de la créativité, où les utilisateurs se servent de l’ensemble du corps pour contrôler le système.

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Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 Les sciences de la nature comme la physique ou la biologie s'appuient sur la méthode scientifique pour explorer et comprendre les phénomènes naturels. Cependant, l'informatique est ce que Herbert Simon appelle une science de l'artificiel, où les chercheurs créent les phénomènes qu'ils étudient. Cette leçon décrit le rôle de la triangulation entre différentes méthodes, et est illustrée par des méthodes d'évaluation qualitatives et quantitatives qui peuvent être utilisées dans les différentes phases du processus de conception.

Collège de France Informatique et sciences numériques (chaire annuelle 2021-2022) Wendy Mackay Année 2021-2022 Les sciences de la nature comme la physique ou la biologie s'appuient sur la méthode scientifique pour explorer et comprendre les phénomènes naturels. Cependant, l'informatique est ce que Herbert Simon appelle une science de l'artificiel, où les chercheurs créent les phénomènes qu'ils étudient. Cette leçon décrit le rôle de la triangulation entre différentes méthodes, et est illustrée par des méthodes d'évaluation qualitatives et quantitatives qui peuvent être utilisées dans les différentes phases du processus de conception.