The Programming and Proof System ATES: Advanced Techniques Integration into Efficient Scientific Software

امروزه، مردم از تعداد زیادی "سیستم" از پیچیدگی های مختلف از ماشین لباسشویی گرفته تا سیستم های رزرو خطوط هوایی بین المللی استفاده می کنند. رایانه ها تقریباً در همه این سیستم ها استفاده می شوند: دقت و امنیت به طور فزاینده ای ضروری می شوند. طراحی چنین سیستم‌های کامپیوتری باید از روش‌های توسعه به همان اندازه سیستماتیک استفاده کند که در سایر رشته‌های مهندسی استفاده می‌شود. یک روش توسعه سیستماتیک باید راهی برای نوشتن مشخصات ارائه دهد که هم دقیق و هم مختصر باشد. همچنین باید راهی برای ارتباط طراحی با مشخصات ارائه دهد. با محدود کردن توجه به آنچه که یک سیستم باید انجام دهد، می توان به یک مشخصات مختصر دست یافت: همه ملاحظات مربوط به جزئیات پیاده سازی به تعویق افتاده است. در سیستم‌های رایانه‌ای، این کار با: 1) ساختن یک مدل انتزاعی از سیستم انجام می‌شود. 2) تعریف زبان‌ها با نگاشت متون برنامه بر روی مجموعه‌ای از اشیاء مدل‌سازی مفاهیم سیستم مورد بررسی، که معنای آنها درک می‌شود. 3) تعریف اشیاء داده پیچیده از نظر انتزاعات شناخته شده از ریاضیات. این موضوع آخر، استفاده از انواع داده های انتزاعی، همه کارهای مربوط به مشخصات را فرا می گیرد و برای اعمال ایده ها در سیستم های با پیچیدگی قابل توجه ضروری است. استفاده از نمادهای مبتنی بر ریاضیات بهترین راه برای دستیابی به دقت است. 1.1 انواع داده های چکیده، تکنیک های اثبات از نقطه نظر عملی، راه حل این سه مشکل شامل معرفی انواع داده های انتزاعی در زبان های برنامه نویسی و در نظر گرفتن روش های اثبات رسمی است.

Today, people use a large number of "systems" ranging in complexity from washing machines to international airline reservation systems. Computers are used in nearly all such systems: accuracy and security are becoming increasingly essential. The design of such computer systems should make use of development methods as systematic as those used in other engineering disciplines. A systematic development method must provide a way of writing specifications which are both precise and concise; it must also supply a way of relating design to specification. A concise specification can be achieved by restricting attention to what a system has to do: all considerations of implementation details are postponed. With computer systems, this is done by: 1) building an abstract model of the system -operations being specified by pre-and post-conditions; 2) defining languages by mapping program texts onto some collection of objects modelizing the concepts of the system to be dealt with, whose meaning is understood; 3) defining complex data objects in terms of abstractions known from mathematics. This last topic, the use of abstract data types, pervades all work on specifications and is necessary in order to apply ideas to systems of significant complexity. The use of mathematics based notations is the best way to achieve precision. 1.1 ABSTRACT DATA TYPES, PROOF TECHNIQUES From a practical point of view, a solution to these three problems consists to introduce abstract data types in the programming languages, and to consider formal proof methods.