一种基于Z和精化演算的形式化开发方法

通过分析 Z和精化演算各自的特点 ,本文提出了一种使两者无缝集成的形式化开发方法 .该方法利用 Z良好的描述特性和扩充的类机制 ,将系统规约直接定义成精化演算中的抽象程序 ,然后用精化规则对抽象程序逐步精化 ,直到可执行程序 .

基于程序窗口推理的精化演算

由于数据精化需要针对更大的程序块 ,所以 ,它比一般的算法精化更加复杂 .在精化演算中过程如何有效地进行数据精化是形式化方法研究中的一个重要内容 .该文介绍了相关的基本概念 .在精化演算的基础上 ,构造了一种数据精化算子 ,并提出一种基于数据精化演算和程序窗口推理的数据精化的方法 .

一种精化演算支撑工具的分析与设计

利用精化演算的方法开发软件 ,其过程由巨大数量的小步骤构成 ,由手工完成极其烦琐 ,也极容易出错 ,因此利用机器辅助工具的支持是必要的 .在分析现有的精化工具的基础上 ,提出了一个用于软件形式化开发的的精化工具 (RT) ,并对其进行了需求分析和功能分析 .在精化工具的设计中 ,讨论了作为定理证明器和精化引擎基础的窗口推理系统和用于程序精化推理的程序窗口推理系统 ,同时分析了设计中的设计目标 ,总体结构 ,精化与证明的表示方法 ,用户界面和工具的扩充性等问题 .对于工具的理论基础做了较为详细的分析 。

精化演算支撑工具的分析

利用精化演算的方法开发软件,其过程由巨大数量的小步骤构成,由手工完成极其烦琐,也极容易出错。因此,利用机器辅助工具的支持是必要的。在分析现有的精化工具的基础上,我们提出了一个用于软件形式化开发的精化工具RT(RefinementTool),对精化工具进行了需求分析和功能分析。在精化工具的设计中,分析了精化工具的设计目标、总体结构、精化与证明的表示方法、用户界面和工具的扩充性等问题,通过对精化和证明的表示方法的分析,提出了一种精化与证明的表示相结合的方法。

一种从面向对象Z规约到代码的精化演算方法

COOZ(complete object- oriented Z)的优势在于精确描述大型程序的规约 .COOZ本身的结构不支持精化演算 ,这限制了 COOZ的应用能力 ,使 COOZ难以作为完整的方法应用于软件的开发 .将精化演算引入COOZ,弥补了 COOZ在设计和实现阶段的不足 ,同时也消除了规约与实现之间在结构和表示方法上的完全分离 ,使程序开发在一个完整的框架下平滑进行 .该文提出了基于 COOZ和精化演算的软件开发模型 ,通过实例讨论了数据精化和操作精化问题 .在精化演算实现技术方面构造了一种数据精化算子 ,提出一种基于数据精化演算和程序窗口推理的数据精化的方法 .

一种从Z到精化演算的软件开发方法

一、引言形式化方法的研究和应用已有二十多年的历史,源于Dijkstra和Hoare的程序验证以及Scott、stratchey等人的程序语义研究,指为保证复杂系统的可靠性,以数学为基础对其进行精确描述和验证的语言、技术和工具。形式化方法的关键在于形式规约语言。通过语法和语义有严格数学定义的形式规约语言对系统及其各方面性能的描述,产生系统的形式规约,可以帮助开发者获得对所描述系统的深刻理解。

精化演算支撑工具PRT的研究

1 引言精化演算是一种数学表示法和若干规则的集合,用于从程序规约推导出命令式程序。精化是从抽象程序向具体程序转换的过程,其中包含程序的正确性证明。精化的程序开发方法比对已有程序进行验证以保证程序正确性的方法更有效。通过精化演算中的转换规则可以演算出精化的程序。利用精化演算从规约导出程序的过程由大量步骤构成,非常适合利用机器工具进行辅助。本文对精化工具进行了需求分析和功能分析,研究了一个新的精化工具PRT(Program Refinement Tool)并与现有的一些工具进行了比较。

两次数据精化的形式化软件开发方法

提出了一种从数据精化、过程精化、再数据精化的两次数据精化的形式化软件开发方法。传统Z规约数据精化很复杂。该文先采用过程写出初始规范,对模式进行第一次数据精化,然后把它转换为Z模式,再进行过程精化。最后再数据精化到目标代码。以常见动态Web网页脚本语言PHP为例,阐述了该方法。并为此写了一套从过程到Z模式的转化规则,以及精化到PHP的精化规则。

基于问题模式的形式化软件规格说明生成方法

精确的形式化软件规格说明是软件描述、开发与验证的基础,而工业界普遍使用非(半)形式化的表示定义与描述用户需求,如何由非(半)形式化的用户需求生成形式化软件规格说明是需求工程的难点之一.将设计模式的概念进行扩展,定义了问题模式,提出了一种基于问题模式形式化软件规格说明生成方法.该方法从结构化自然语言SNL描述的高层问题需求出发,通过选择知识库中的问题模式逐步精化得到各个新的子问题对应的形式化规格说明,之后对各个子问题组合并进行优化以得到最终的形式化规格说明.进一步,使用模型精化演算的原理与概念给出了该生成方法的理论基础.采用算法程序领域作为研究对象并使用Radl语言作为形式化规格说明语言.通过算法程序领域中的典型实例对这一方法进行了详细的描述,实际效果表明该方法能有效地生成高质量形式化规格说明.

基于Real-Time Object-Z语言的实时系统形式化描述

实时系统是一类需要考虑时间约束条件的反应系统,确保实时系统安全性和可靠性是至关重要的。形式化方法是建立在严密数学基础之上的开发方法,采用形式化方法对实时系统进行描述与验证,可以借助严密的数学证明提高实时系统的安全性和可靠性。本文讨论Object-Z的一种实时扩展语言Real-Time Object-Z,它可以对实时系统进行形式化描述;文中以室温控制系统为例,详细说明了Real-Time Object-Z语言在实时系统形式化描述中的应用方法。

基于rCOS的UML状态图语义研究

统一建模语言(UML)中的状态图用于描述类的对象所有可能的状态及事件发生时状态的转移条件,从而进行系统动态分析。针对现有关于UML状态图形式化语义研究中存在的不足,该文提出基于统一程序设计理论的对象精化演算系统,用于描述UML状态图的形式化语义,给出与类图、序列图的一致性检验,为模型驱动开发提供了可行性。