Estilos de Especificação

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1 Estilos de Especificação
Orientados a Propriedades (Algébricas) Baseados em Modelos Concorrente

2 Especificação Algébrica
Uma Especificação consiste de Um conjunto de nomes de tipos (sorts) Um conjunto de funções Um conjunto de axiomas (semântica)

3 Um Exemplo Clássico: pilhas
Tipo: pilha-int Funções vazia: -> pilha-int push: int pilha-int -> pilha-int pop: pilha-int -> pilha-int top: pilha-int -> int e_vazia: pilha-int -> bool Axiomas pop (push (i, p)) = p top (push (i, p)) = i e_vazia (p) = (p = vazia)

4 Métodos Baseados em Modelos
Componentes de uma Especificação Um Modelo matemático é usado para descrever o estado do sistema.

5 Um Modelo Matemático para Pilhas
var pilha, pilha' : seq[Int] operações (procedimentos, métodos) vazia = (pilha' = []) push(i? : Int) = pilha'=[i?]^pilha pop() = (pilha  []) => pilha'= tail pilha top(i! : Int) = (pilha  []) => i! = head pilha e_vazia (b! : Bool) = b! <=> (pilha = [])

6 Especificação de sistemas concorrentes
Modelos - Exemplos CSP (Communicating Sequential Processes) CCS (Calculus of Communicating Systems) Um sistema é uma rede de processos independentes e comunicantes Rigor matemático permite especificações, provas e transformações Algumas diferenças: notação conceito de equivalência

7 Um Exemplo Simples Relógio de parede com cuco
Modelado por dois componentes: Contador de 1 a 60 Cuco: aparece a cada 60 minutos A interação entre esses componentes se dá a cada 60 minutos Cookoo 10 20 30 40 50 60

8 Um Exemplo Simples Contador(min) = tick  Contador(min + 1)
Contador(60) = sincroniza  Contador(0) Passaro = sincroniza  cuco  Passaro Relogio = Contador(0) || Passaro {sincroniza}

9 Especificação de Sistemas Concorrentes
Tanto CCS como CSP influenciaram trabalhos futuros. Exemplos: CSP: occam, trasputer LOTOS foi influenciada por CCS + ACT ONE

10 Uso Prático de Métodos Formais
Escolha a notação apropriada Estime os custos/benefícios Não abandone métodos tradicionais (use métodos semi-formais em conjunto com métodos formais). Ex. UML + Z (OCL) Documente Não esqueça as medidas usuais de qualidade Teste Reuse

11 Considerações Finais Um aspecto unificador de estilos: evitar tradução entre linguagens sempre que possível. Cálculo de Refinamentos [Morgan] Extendend ML [Sannella] Na prática, nem sempre é possível usar uma única liguagem. Mas deve haver uma unificação semântica. Exemplo: De CSP-Z para Java (CTJ)

12 Considerações Finais Integração de formalismos
Z + CSP Z + Timed CSP Object-Z, MooZ UML + Z (OCL) Aplicações práticas podem ser citadas CICS (IBM) TRANSPUTER (INMOS) Protocolos Sistemas de aviação, ...

13 Considerações Finais Mas podemos fazer muito mais
Padrões: Z, LOTOS, etc. Literatura Formação de pessoal Ambiente de apoio Formalização de práticas informais