Chapter 5 软件工程中的形式化方法

从广义上讲,形式化方法是指将离散数学的方法用于解决软件工程领域的问题,主要包括建立精确的数学模型以及对模型的分析活动。狭义的讲,形式化方法是运用形式化语言,进行形式化的规格描述、模型推理和验证的方法。软件规格说明是软件对软件系统对象,对象的操作方法,以及对象行为的描述。软件的设计过程就是一个建立形式规约的过程。当规格说明用非形式化方法描述时可称之为“规格说明”;规格说明用形式化方法描述时可称之为“形式规格”。形式证明与验证技术主要包括模型测试和定理证明。程序求精是将自动推理和形式化方法相结合,从抽象的形式规约推演出具体的面相计算机的程序代码的全过程。

模态逻辑是经典命题逻辑和一阶谓词逻辑的扩展形式。Kripke结构是模态逻辑的一个模型。一阶线性时态逻辑是一阶谓词逻辑的扩展。对于FOLTL公式的应用有队列及其操作汉诺塔操作问题计算树逻辑。模型检测就是在软件系统的Kripke结构模型下,对以CTL*公式给出的软件性质的正确性验证。标记算法是模型检验的一个简单算法。Z语言为系统建立基于状态的模型,模型的三个主要组成部分是输入、输出和状态。Z语言表示抽象的要素总体上可分为两类:基于集合理论的集合、关系、函数、序列包,以及Z独有的模式。Z语言实例包括停车场管理的例子和图书管理系统的例子。Petri网是指一种网状结构模拟通信系统,分为位置/迁移Petri网和高级网两类,信号灯是其中的一种应用。

时间: 2024-10-10 11:51:08

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《软件工程 ——理论、方法与实践》知识概括第五章 软件工程中的形式化方法

第5章 软件工程中的形式化方法    从广义上讲,形式化方法(Formal Method)是指将离散数学的方法用于解决软件工程领域的问题,主要包括建立精确的数学模型以及对模型的分析活动.狭义的讲,形式化方法是运用形式化语言,进行形式化的规格描述.模型推理和验证的方法.将形式化方法运用于软件工程实践当中的只要目的是保证软件的正确性. 软件生命周期中的形式化转化策略:常用转化策略.直接转化策略和运用半形式化表示的中间转化策略. 进行模型化的过程中涉及到三种系统模型:现实世界.模型表示和计算机系统.

《软件工程中的形式化方法》

在软件工程中,通过建立精确的数学模型以及对软件模型进行分析活动后建立的方法称为软件工程中的形式化方法,包括形式规约,形式证明与验证及程序求精三方面的活动.形式规约是规格说明的形式化:形式证明与验证技术包括模型检测和定理证明:程序求精是从抽象的形式规约推演出的面向程序代码的全过程,包括时态逻辑,Z语言及分析和Petri网方法3种,时态逻辑分为一阶线性时态和计算数逻辑;Z语言为系统建立基于状态的模型,可由基于集合理论的集合,关系,函数,序列和包以及Z独有的模式表示,停车场管理系统和图书管理系统便是基

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在软件工程实践中运用形式化方法可以保证软件的正确性.目前,从形式规约到目标软件系统的可实现和可执行角度,已建立的形式化方法分为操作类和描述类.操作类方法基于状态和转移,通过可执行模型来描述系统,而描述类方法基于数学公理和概念,通过逻辑或代数给出系统的状态空间,具有高度抽象的特点.形式证明与验证技术主要包括模型检测和定理证明.程序求精是将自动推理和形式化方法相结合,从抽象的形式规约推演出具体的面向计算机的程序代码的全过程.下面介绍较为广泛的几种形式方法: 1.时态逻辑       Kripke结构

软件工程中的形式化方法读后感

形式化方法是指将离散数学的方法用于解决软件工程领域的问题,主要包括建立精确的数学模型以及对模型的分析活动.狭义的讲,形式化方法是运用形式化语言,进行形式化的规格描述.模型推理和验证的方法.形式化方法运用于软件工程实践当中主要目的是保证软件的正确性.软件开发实际上就是把现实世界的需求映射成软件额模型化过程.该过程包括:形式规约.形式证明我与检验.程序求精三方面的活动. 其通过模态来对可能世界中的命题进行描述与演算,分为:Kripke结构..一阶线性时态逻辑..计算树逻辑.模型的三个主要组成部分是输

软件工程概论第五章--软件工程中的形式化方法

形式化方法指的是将离散数学的方法用于解决软件工程领域的问题,主要是建立精确的数学模型以及对模型的分析活动.在软件开发过程中运用数学模型有很多优点,例如能够解决规格说明的二义性,提高精确性,还能使软件相关问题的本质可以在不同抽象层次被展示出来.本章介绍形式化方法主要从形式化方法基本概念.时态逻辑.模型检验.Z语言.Petri网几个方面讲述. 形式化方法基本概念主要讲了形式规范.形式证明与验证.程序求精,形式规范说明是对软件系统对象,对象的操作方法,以及对象行为的描述.形式证明与验证主要包括模型检测

软件工程中的形式化方法

软件的设计过程就是一个建立形式规约的过程.软件开发实际上就是把现实世界的需求映射成软件的模型化方法.软件规格说明是对软件系统对象,对象的操作方法,以及对象行为的描述.形式证明与验证技术主要包括模型检测和定理证明.程序求精是将自动推理和形式化方法相结合,从抽象的形式规约推演出具体的面向计算机的程序代码的全过程.模态(Modal)逻辑是经典命题逻辑和一阶谓词逻辑的扩展形式.Kripke结构.1.一阶线性时态逻辑(FOLTL)是一阶谓词逻辑的扩展.2.计算树逻辑(CTL)是一种离散.分支时间.命题时态

《软件工程概论》第五章 软件工程中的形式化方法

形式化方法的基本概念: 形式规约 形式证明与验证 程序求精 一阶线性时态逻辑: 队列及其操作 汉诺塔操作规划问题 计算树逻辑 模型检测 Z语言概述: Z语言为系统建立基于状态的模型.模型的三个主要组成部分是输入.输出和状态,它们均有相应的数学概念来描述. Z语言表示: 集合.关系及函数 自由类型和模式 Petri网定义: 任何事物都可抽象为两类元素:状态和事件.在某种状态下,相应的事件便可发生.然后状态发生变化,于是又有一些新的事件可以发生.如此反复不已. (1)       Petri网结构

第五章、软件过程中的形式化方法

1. 广义上讲,形式化方法是指将离散数学中的方法用于解决软件工程领域的问题. 狭义上讲.形式化方法是运用形式化语言进行形式化的规格描述,模型推理和验证的方法.        形式化的方法运用于软件工程的目的主要是为了确保软件的正确性.