Bài giảng Đặc tả hình thức: Chương 0 - Nguyễn Thị Minh Tuyền

LOGO

Đặc tả hình thức
Tuần 1: Giới thiệu

Nguyễn Thị Minh Tuyền

Nguyễn Thị Minh Tuyền

1


v Giảng viên lý thuyết:
§ 
§ 
§ 
§ 

Nguyễn Thị Minh Tuyền
FIT, trường ĐH Khoa học Tự nhiên tp Hồ Chí Minh
Email:
Website: o/teaching.html
•  Được cập nhật thường xuyên.

v Giảng viên thực hành:

Nguyễn Thị Minh Tuyền

2

Đặc tả hình thức

Thơng tin về mơn học và tài liệu
v Khơng có giáo trình
v Slide của mơn này dựa vào slide của
mơn Formal Methods in Software
Engineering của trường Đại học Iowa.
v Sách tham khảo về kiến thức logic
§  Logic in Computer Science. M. Huth and M. Ryan.
Cambridge University Press, 2004 (2nd edition).
§  Handbook of Practical Logic and Automated Reasoning.
John Harrison. Intel Corporation, Portland, Oregon.

Nguyễn Thị Minh Tuyền

3

Đặc tả hình thức


Mục tiêu của môn học
v  Tập trung vào đặc tả hình thức.
v  Giới thiệu thêm về phương pháp hình thức.
v  Hiểu được phương pháp hình thức hỗ trợ cho việc tạo
ra các phần mềm có chất lượng cao như thế nào.
v  Học về mơ hình hóa hình thức và các ngôn ngữ đặc
tả.
v  Viết và hiểu các đặc tả yêu cầu hình thức.
v  Học về các phương pháp hình thức chính để kiểm
định phần mềm.

v  Biết được sử dụng phương pháp hình thức nào và khi
nào.
v  Sử dụng các cơng cụ tương tác và tự động để kiểm
định mơ hình và mã nguồn.
Nguyễn Thị Minh Tuyền

4

Đặc tả hình thức


v Nội dung chính của mơn này tập trung vào thiết
kế ngữ nghĩa ở mức cao và các thuộc tính ở mức
mã nguồn.
v Nhấn mạnh và đặc tả dựa vào công cụ và các
phương pháp thẩm định (validation methods)

Nguyễn Thị Minh Tuyền

5

Đặc tả hình thức


Phần I: Thiết kế ở mức cao
v Kiến thức chung về logic
v Ngơn ngữ Alloy
§  Là ngơn ngữ mơ hình hóa đơn giản cho thiết kế phần mềm.
§  Dễ dàng phân tích tự động một cách hồn chỉnh
§  Nhắm vào việc diễn đạt các hành vi và ràng buộc cấu trúc phức

tạp trong một hệ thống phần mềm.
§  Cơng cụ mơ hình hóa trực quan sử dụng logic bậc nhất (first-order
logic).
§  Phân tích tự động dùng SAT solving.

v Sau khi học xong, SV sẽ biết
§  Thiết kế và mơ hình hóa các hệ thống sử dụng ngơn ngữ Alloy
§  Kiểm tra mơ hình và các thuộc tính của nó bằng Alloy Analyzer
§  Hiểu cái gì có thể và khơng thể diễn đạt được bằng Alloy.
Nguyễn Thị Minh Tuyền

6

Đặc tả hình thức


Phần II: Đặc tả ở mức mã nguồn
v Một số ngôn ngữ đặc tả ở mức mã
nguồn:
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 

JML (Java Modeling Language) (Java)
Dafny (C#)
Krakatoa (Java/C)
ACSL (ANSI/ISO C Specification Language)(C)
…

Nguyễn Thị Minh Tuyền

7

Đặc tả hình thức


Phần II: Đặc tả ở mức mã nguồn
v Ngôn ngữ : JML (Java)
§  Dựa vào mơ hình thiết kế dựa vào ràng buộc (design by
contract).
§  Đặc tả được “nhúng” trong mã nguồn.
§  Nhiều cơng cụ kiểm thử có sẵn.

v Sau khi học xong SV sẽ biết
§  Viết các ràng buộc và đặc tả hình thức dùng JML.
§  Hiểu mã nguồn và đặc tả được biểu diễn bằng logic như
thế nào.
§  Kiểm thử các thuộc tính hàm của chương trình bằng các
cơng cụ tự động.

Nguyễn Thị Minh Tuyền

8

Đặc tả hình thức


Đánh giá môn học

v Thực hành (30%).
v Thi giữa kỳ (15%).
v Thi cuối kỳ (60%).
v Chuyên cần và tham gia xây dựng bài
giảng (10%).

Nguyễn Thị Minh Tuyền

9

Đặc tả hình thức


Quy định chung
v Tuân thủ nghiêm túc các nội quy và
quy định của Khoa và Trường.
v Không được vắng quá 3 buổi trên tổng
số các buổi học lý thuyết.
v Không gian lận trong quá trình làm
bài tập và trong thi cử.
v Nộp bài tập đúng thời hạn quy định
§  Trừ 15% bài tập cho mỗi ngày nộp trễ.
§  Nộp trễ trên 4 ngày => 0 điểm.

10

Đặc tả hình thức


Quy định của môn học

v Tắt điện thoại hoặc để điện thoại ở
chế độ im lặng.
v Không sử dụng điện thoại trong giờ
học.
v Khơng sử dụng máy tính bảng, máy
tính xách tay và các thiết bị điện tử
khác trong giờ học.
v Không ăn vặt trong lớp.

11

Đặc tả hình thức


LOGO