×

通过基于逻辑的证明系统对通信系统的设计演算进行机械支持和验证。 (英语) Zbl 0919.03011号

奥尔登堡:奥尔登堡大学,Fachbereich Informatik,v,308 p.(1997)。
摘要:基于逻辑的证明系统能够对用户定义的数据结构和功能进行工具支持的推理。定理证明器LAMBDA提供了一个逻辑L2,它将经典的高阶逻辑与编程语言ML相结合。本文研究了在L2中嵌入微积分以逐步设计同步通信系统。语言SL用于指定此类系统。SL将关于通信序列的断言与系统状态的描述分开。设计演算的转换规则细化了SL规范,并引入了结合较小子组件规范的顺序和并行程序操作符。最后,通过用基本程序语句替换剩余的规范,可以获得类似OCCAM的实现。SL、OCCAM和辅助运算符组合在一种语言MIX中。
本文提出了MIX在L2中的(状态跟踪-就绪)语义编码。该语义与S.Rössig在ProCoS项目中定义的语义略有不同,但采用了其主要特性。为了验证目的,MIX语句的某些系统和过程属性在LAMBDA中进行了机械验证。与ProCoS方法相比,首先为基于事件的系统引入语义模型和SL,然后将(定向)通信视为某种事件。虽然Rössig将MIX语句定义为语义术语的缩写,但这里将MIX定义为一种独立的语法语言以及从语法到语义的映射。这种嵌入技术是从定理证明器中编译器或硬件合成算法的验证中得知的,但尚未用于转换设计的类似方法中。
本论文的一个重要定理是,所有合适的语法系统和系统规范都具有定义良好的语义和所需的系统属性。从而解决了嵌入L2时出现的问题,例如与状态相关谓词的自由变量有关的问题。MIX的嵌入导致MIX系统之间的细化关系,该关系尊重它们的接口、行为语义以及——除了Rössig的方法之外——静态语义。转换规则是根据求精关系证明的,但是在没有语义条件的纯句法层次上制定的。通过句法MIX表示,本论文的进一步贡献是可能的:
\(\circ\)为了自动化规则应用程序,使用了所谓的策略。为了支持应用条件的验证,针对应用开发、嵌入、部分验证和自动化了决策程序。本文的一个贡献是开发了一个基于纯语法表达式的扩展正则语言等价测试(并在L2中进行编码)。
\(\circ\)语法嵌入允许我们分析SL规范。在LAMBDA中开发并集成了顺序和并发系统的自动转换和实现策略。制定了更多非正式的设计方案,以指导在特定目标(所需的系统架构、网络拓扑)下的设计过程。
关于MIX中执行并部分由LAMBDA支持的通信协议(例如,Lamport的Bakery算法、安全寄存器和原子提交协议)的规范、细化和逐步实现的案例研究,突出了MIX及其嵌入LAMBDA的可能性。

MSC公司:

03B35型 证明和逻辑操作的机械化
68吨15 定理证明(演绎、解析等)(MSC2010)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用