What is Formal Methods?"Formal Meth

What is Formal Methods?

"Formal Methods" refers to mathematically rigorous techniques and tools for the specification, design and verification of software and hardware systems. The phrase "mathematically rigorous" means that the specifications used in formal methods are well-formed statements in a mathematical logic and that the formal verifications are rigorous deductions in that logic (i.e. each step follows from a rule of inference and hence can be checked by a mechanical process.) The value of formal methods is that they provide a means to symbolically examine the entire state space of a digital design (whether hardware or software) and establish a correctness or safety property that is true for all possible inputs. However, this is rarely done in practice today (except for the critical components of safety critical systems) because of the enormous complexity of real systems. Several approaches are used to overcome the astronomically-sized state spaces associated with real systems:
Apply formal methods to requirements and high-level designs where most of the details are abstracted away
Apply formal methods to only the most critical components
Analyze models of software and hardware where variables are discretized and ranges drastically reduced.
Analyze system models in a hierarchical manner that enables "divide and conquer"
Automate as much of the verification as possible
Although the use of mathematical logic is a unifying theme across the discipline of formal methods, there is no single best "formal method". Each application domain requires different modeling methods and different proof approaches. Furthermore, even within a particular application domain, different phases of the life-cycle may be best served by different tools and techniques. For example a theorem prover might be best used to analyze the correctness of a RTL level desription of a Fast Fourier Transform circuit, whereas algebraic derivational methods might best be used to analyze the correctness of the design refinements into a gate-level design. Therefore there are a large number of formal methods under development throughout the world. See World Wide Web Library of Formal Methods. There is a growing set of success stories in applying formal methods to real applications:

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิธีการศึกษาคืออะไร"ศึกษาวิธี" หมายถึงอย่างเข้มงวด mathematically เทคนิคและเครื่องมือสำหรับข้อมูลจำเพาะ ออกแบบ และตรวจสอบระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ วลี "mathematically อย่างเข้มงวด" หมายถึง ข้อมูลจำเพาะที่ใช้ในวิธีการทางงบที่ถูกต้องในคณิตตรรกศาสตร์ และ verifications ทางหักอย่างเข้มงวดในตรรกะที่ (เช่นแต่ละขั้นตอนดังต่อไปนี้จากกฎของข้อ และดังนั้น สามารถเลือกกระบวนการเครื่องจักรกล) ค่าของวิธีทางไม่ว่า พวกเขามีวิธีการตรวจสอบพื้นที่สถานะทั้งหมดของการออกแบบดิจิตอลโดย (ว่าฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์) และกำหนดคุณสมบัติความปลอดภัยหรือความถูกต้องที่เป็นจริงสำหรับอินพุตทั้งหมดเป็นไป อย่างไรก็ตาม นี้ไม่ค่อยแล้วในทางปฏิบัติปัจจุบัน (ยกเว้นส่วนประกอบสำคัญของระบบความปลอดภัยที่สำคัญ) เพราะความซับซ้อนอย่างมากของระบบจริง ใช้หลายวิธีฝ่าพื้นที่ขนาด astronomically รัฐที่เกี่ยวข้องกับระบบจริง:ใช้วิธีการอย่างเป็นทางการกับความต้องการและการออกแบบระดับสูงที่สุดของรายละเอียดจะออกไปใช้วิธีการอย่างเป็นทางการเท่านั้นส่วนประกอบสำคัญที่สุดวิเคราะห์รูปแบบของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการ discretized ตัวแปร และช่วงลดลงอย่างรวดเร็ววิเคราะห์รูปแบบของระบบในลักษณะลำดับชั้นที่ทำให้ "แบ่ง และพิชิต"ทำการตรวจสอบเป็นไปได้มากที่สุดแม้ว่าการใช้ตรรกคณิตศาสตร์เป็นรูปแบบรวมกันในวินัยของวิธีการทาง มีไม่เดียว "เป็นวิธีการที่สุด" แต่ละโดเมนโปรแกรมประยุกต์ต้องแตกต่างกัน และแตกต่างวิธีการสร้างแบบจำลองวิธีสะกด นอก แม้ภายในโดเมนโปรแกรมประยุกต์เฉพาะ ระยะต่าง ๆ ของวงจรชีวิตอาจมีส่วนให้บริการ โดยเครื่องมือต่าง ๆ และเทคนิค ตัวอย่าง prover ทฤษฎีบทอาจส่วนใช้เพื่อวิเคราะห์ความถูกต้องของ desription ระดับ RTL ของวงจรการแปลงฟูรีเยได้อย่างรวดเร็ว โดยที่สุดอาจใช้วิธีการ derivational พีชคณิตเพื่อวิเคราะห์ความถูกต้องของ refinements ออกแบบเป็นแบบประตูระดับ ดังนั้นจึง มีวิธีการอย่างเป็นทางการระหว่างการพัฒนาทั่วโลกเป็นจำนวนมาก ดูเว็บไลบรารีของวิธีการทาง มีชุดเติบโตเรื่องราวความสำเร็จในการศึกษาวิธีการใช้งานจริง:

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิธีการทางการคืออะไร? "วิธีการทางการ" หมายถึงเทคนิคการเข้มงวดทางคณิตศาสตร์และเครื่องมือสำหรับสเปคการออกแบบและการตรวจสอบของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ระบบ วลีที่ว่า "ทางคณิตศาสตร์อย่างเข้มงวด" หมายความว่าข้อกำหนดที่ใช้ในวิธีการทางการเป็นงบที่มีรูปแบบในตรรกะทางคณิตศาสตร์และว่าการตรวจสอบอย่างเป็นทางการจะมีการหักเงินอย่างเข้มงวดในตรรกะที่ (เช่นในแต่ละขั้นตอนต่อไปนี้จากการปกครองของการอนุมานและด้วยเหตุนี้สามารถตรวจสอบได้โดย กระบวนการทางกล.) ค่าของวิธีการทางการที่พวกเขาให้หมายถึงสัญลักษณ์ตรวจสอบสภาพพื้นที่ทั้งหมดของการออกแบบดิจิตอล (ไม่ว่าฮาร์ดแวร์หรือซอฟแวร์) และสร้างความถูกต้องหรือความปลอดภัยของสถานที่ที่เป็นจริงสำหรับปัจจัยการผลิตที่เป็นไปได้ทั้งหมด แต่นี้จะทำไม่ค่อยได้ในทางปฏิบัติวันนี้ (ยกเว้นสำหรับส่วนประกอบที่สำคัญของระบบที่สำคัญความปลอดภัย) เพราะความซับซ้อนมหาศาลของระบบจริง หลายวิธีที่จะใช้ในการเอาชนะพื้นที่รัฐทางดาราศาสตร์ขนาดที่เกี่ยวข้องกับระบบจริง: ใช้วิธีการอย่างเป็นทางการเพื่อความต้องการและการออกแบบระดับสูงที่มากที่สุดของรายละเอียดจะใจลอยไปใช้วิธีการอย่างเป็นทางการเพียงองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดการวิเคราะห์รูปแบบของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ที่มีตัวแปร discretized และช่วงที่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดการวิเคราะห์แบบจำลองระบบในลักษณะลำดับชั้นที่ช่วยให้ "แบ่งและพิชิต" โดยอัตโนมัติเท่าของการตรวจสอบที่เป็นไปได้แม้ว่าการใช้ตรรกะทางคณิตศาสตร์เป็นเรื่องรวมทั้งระเบียบวินัยของวิธีการทางการมี ไม่มีเดียวที่ดีที่สุด "วิธีการอย่างเป็นทางการ" โดเมนโปรแกรมประยุกต์แต่ละคนต้องมีวิธีการสร้างแบบจำลองที่แตกต่างกันและวิธีการที่แตกต่างกัน นอกจากนี้แม้จะอยู่ในโดเมนการประยุกต์ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งขั้นตอนต่างๆของวงจรชีวิตอาจได้รับการบริการที่ดีที่สุดโดยใช้เครื่องมือที่แตกต่างกันและเทคนิค ตัวอย่างเช่น Prover ทฤษฎีบทอาจจะใช้ดีที่สุดในการวิเคราะห์ความถูกต้องของ desription ระดับ RTL ของฟูริเยร์อย่างรวดเร็วแปลงวงจรในขณะที่วิธีการ derivational พีชคณิตดีที่สุดอาจจะใช้ในการวิเคราะห์ความถูกต้องของการปรับแต่งการออกแบบในการออกแบบระดับเกท จึงมีจำนวนมากของวิธีการทางการภายใต้การพัฒนาทั่วโลก ดูเวิลด์ไวด์เว็บห้องสมุดของวิธีการทางการ มีชุดที่เพิ่มขึ้นของเรื่องราวความสำเร็จในการใช้วิธีการอย่างเป็นทางการเพื่อการใช้งานจริงคือ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อะไรคือวิธีการที่เป็นทางการ

" อย่างเป็นทางการวิธีเคร่งครัดทางคณิตศาสตร์ หมายถึง เทคนิคและเครื่องมือสำหรับข้อมูลการออกแบบและการตรวจสอบซอฟต์แวร์และระบบฮาร์ดแวร์ วลี " หมายถึงเคร่งครัด " ทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดใช้ในวิธีเป็นทางการ มีรูปแบบดีงบในตรรกะคณิตศาสตร์และที่โทรศัพท์มือถืออย่างเป็นทางการที่เคร่งครัดหักตรรกะ ( เช่นแต่ละขั้นตอนดังนี้จากการอนุมาน และจึง สามารถถูกตรวจสอบโดยกระบวนการทางกล ) คุณค่าของวิธีการทางการ คือ ว่า พวกเขาให้หมายถึงสัญลักษณ์ตรวจสอบทั้งสภาพพื้นที่ของการออกแบบดิจิตอล ( ไม่ว่าฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ ) และสร้างความปลอดภัย ความถูกต้อง หรือคุณสมบัติที่เป็นจริงสำหรับปัจจัยการผลิตที่เป็นไปได้ทั้งหมด อย่างไรก็ตามนี้จะไม่ค่อยได้ซ้อมในวันนี้ ( ยกเว้นสำหรับส่วนประกอบที่สำคัญของระบบมีความปลอดภัย เนื่องจากความซับซ้อนอย่างมากของระบบจริง หลายวิธีที่จะใช้ในการเอาชนะขนาด astronomically รัฐเป็นที่เกี่ยวข้องกับระบบจริง :
ใช้วิธีการอย่างเป็นทางการเพื่อความต้องการและการออกแบบระดับสูงที่รายละเอียดส่วนใหญ่จะใจลอยไป
ใช้วิธีการแบบเฉพาะ
องค์ประกอบที่สําคัญที่สุดวิเคราะห์รูปแบบของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ตัวแปรแบบจุด และช่วงที่ลดลงอย่างมาก
วิเคราะห์ระบบแบบในลักษณะที่ช่วยให้การ " แบ่งแยกและพิชิต
อัตโนมัติมากของการตรวจสอบเป็นไปได้
ถึงแม้ว่าการใช้คณิตศาสตร์ลอจิกคือประเด็นที่สอดคล้องกันในวินัย ระบบวิธีการไม่มี " วิธีเดียวที่ดีที่สุดอย่างเป็นทางการ " แต่ละโปรแกรมแตกต่างกันแบบโดเมนต้องใช้วิธีและแนวหลักฐานต่าง ๆ นอกจากนี้ แม้ภายในโดเมนโปรแกรมประยุกต์เฉพาะ ระยะต่าง ๆของวงจรชีวิตอาจจะดีที่สุดโดยใช้เครื่องมือที่แตกต่างกันและเทคนิคตัวอย่างเช่นทฤษฎีบทโพรเวอร์อาจจะใช้ดีที่สุดในการวิเคราะห์ความถูกต้องของระดับ RTL desription ของการแปลงฟูรีเยอย่างเร็ว วงจร และวิธีการ derivational พีชคณิตดีที่สุดอาจจะวิเคราะห์ถึงความถูกต้องของการปรับแต่งในระดับการออกแบบ การออกแบบประตู ดังนั้นจึงมีเป็นจำนวนมากวิธีการอย่างเป็นทางการภายใต้การพัฒนาทั่วโลกเห็นโลกกว้างเว็บห้องสมุดของวิธีการที่เป็นทางการ มีชุดการเติบโตของเรื่องราวความสำเร็จในการประยุกต์ใช้วิธีการอย่างเป็นทางการเพื่อการใช้งานจริง :