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

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

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)

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

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 = [])

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

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

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

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

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

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)

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, ...

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