Specifikaciju valodas

1
Specifikaciju valodas

• LU Datorzinatnu magistra programma
• Riga, 2010

2
Kas ir specifikacija?

• Intuitivi specifikacija apraksts
• Interešu loks datorsistemu specifikacija (ar
  datoriem saistitu sistemu specifikacija)
• Sistemas specifikacija precizi, viennozimigi
  formulets sistemas ipašibu apraksts. Lietojam
  matematiskas, formalas metodes.
• Specifikacija apraksta- sistemas strukturu
  (sistemas strukturas ipašibas) un / vai -
  sistemas darbibu (sistemas darbibas ipašibas),
  t.sk. darbibu apkartejas vides konteksta
  sadarbibu ar arejo vidi- sistemas darbibas
  kontekstu (pasaules fragmentu, kura sistema
  ieklaujas)
• Sistema- iecereta, projektejama, var but ari
  esoša- aparatura vai programmatura (vai abas
  kopa)
• Specifikacija- var but vienošanas starp
  lietotaju un pakalpojuma sniedzeju- daleja
  (atseviškas ipašibas) vai izsmeloša (visas
  prasibas, darba uzdevums kontrakta)- izmantotas
  dažados limenos, dažadas specifikacijas vienai
  sistemai

3
Specifikacijas programmaturas dzives cikla

• Dažadas specifikacijas attieciba uz vienu
  sistemu
• Priekšmeta apgabala (domena) informacijas
  specifikacija
• Prasibu (darbibas) specifikacija, vienošanas
  starp gala lietotaju un sistemas izstradataju
• Dizaina specifikacija, ietver sistemas
  arhitekturu, vienošanas starp sistemas arhitektu
  un realizetaju
• Modulu (programmas) specifikacija, ietver
  prasibas konkretiem moduliem, proceduram,
  vienošanas starp programmetajiem, kas implemente,
  un kas lieto attiecigo moduli / proceduru
• Realizacija ari ipašibu apraksts (parasti
  neuzskata par specifikaciju).
• Specifikacijas dažados kontekstos, dažados
  programmaturas dzives cikla posmos (un pirms tiem
  ..)

4
Kapec specifikacijas?

• Precizi fikset informaciju par izstradajamo
  sistemu (sistemas apraksta lietotie jedzieni,
  sistemai izvirzitie uzdevumi, dizaina lemumi
  sistemas veidošanas ietvaros)izdarit to
  iespejami agri sistemas izstrades procesa
  strukturet sistemas izstrades procesu.
• Praktisks skatijums Iegut programmas / sistemas,
  kas garanteti, droši risina tam izvirzitos
  uzdevumus (garantijas un drošiba nebus absolutas
  ..)
• Precizas specifikacijas veidošana
• Tiek izveidota/ieguta preciza informacija par
  sistemu (priekšmeta apgabala jedzieni, uzdevuma
  formulejums, dizaina risinajumi)
• Iespejas specifikacijas analize
• Vai formulejums atbilst lietotaja velmem
  (validacija)
• Vai izstradata sistema atbilst specifikacijai
  (verifikacija)
• Iespejas izveidot / generet sistemu, kas atbilst
  specifikacijai (sinteze)
• Iespejas programmaturas testešana
• Specifikacija ka meraukla testa rezultatiem
• Testa situaciju automatiska generešana no
  specifikacijam (var but iespejama noteiktos
  kontekstos / situacijas)

5
Programmaturas kludas ..

• Radiacijas terapijas vadibas sistema, Panamas
  Nacionalais veža petijumu instituts, 2000.gads
  programmas nespecificetas izmantošanas del
  pacienti terapijas laika sanem divkaršu
  radiacijas devu, vismaz 8 cilveki miruši
• Naudas transakciju apstrade bankas (cilveks atnak
  iznemt naudu no bankomata, naudu vinam neizdod,
  bet no konta summu nonem, pretenzijas netiek
  pienemtas, jo vinam nav pieradijumu)
• Kosmisko lidaparatu vadibas sistemas Ariane 5
  owerflow kludas del apstajas borta vadibas
  datori, ka sekas lidaparats tiek disintegrets
  gaisa sadalits dalas
• Intel Pentium nepareizi veikta dališana skaitliem
  ar peldošo punktu (kluda par 0,006) kompanijai
  izmaksaja aptuveni 475 miljonus dolaru
• Programmas kludas del ATT telefonijas
  komutatoros (nepareiza komutatora restartešanas)
  Nujorkas pilseta uz 9 stundam paliek bez telefona
  sakariem (1990.gada 15.janvaris)
• Sk. 10 nopietnakas programmešanas kludas
  cilveces vesture.
• Kludu noveršana ir darga, bet ari kludu esamiba
  ne vienmer ir leta.
• Svarigi noteikt pareizo balansu cik lielus
  lidzeklus ieguldit programmaturas drošiba.

6
Jautajumi refleksijai

• Jusu pieredze ar specifikaciju izmantošanu ...
• Vai ir kadas situacijas / veidi, kur un ka
  Jusuprat specifikacijas varetu tikt izmantotas?
• Kada nozime ir specifikacijas precizitatei?

7
Precizu specifikaciju veidošana

• Interesanta un nozimiga pasaules izpratnes tema
  dažadas valodas un lidzekli, ka precizi
• fikset zinašanas, kas saistas ar
  programmas/sistemas strukturu un/vai darbibu
• formulet uzdevumus programmaturas sistemu un to
  komponenšu, ka ari algoritmu un atsevišku
  programmu izstradei
• aprakstit algoritmu un programmu ipašibas
• Var but praktiska nozime ..
• Ir labi zinat principus, ka to veikt, lai varetu
  piemerota situacija izmantot tieša vai adapteta
  veida ..

8
Tema specifikacijas un specifikaciju valodas

• Specifikaciju valodas ievads

9
Specifikaciju ipašibas (sagaidamas)

• Dažas ipašibas, kas bieži tiek sagaiditas no
  specifikacijam (ipašibas var but un var nebut
  speka, var but un var nebut prasitas konkretos
  gadijumos)
• Lasamiba,
• Precizitate (priekš cilveka, formali preciza),
• Butisko sistemas ipašibu atspogulojums,
• Validacijas iespeja klienta klatbutne
  (specifikacijas izpildamiba),
• Tipu korektiba un konsistence (nav sintakses
  kludu un iekšeju logisku pretrunu),
• Implementacijas eksistence (realizejamiba),
• Formalas analizes iespeja attieciba uz noteiktam
  lietotajam butiskam ipašibam, formalas
  verifikacijas iespeja (svarigi noteikt, vai
  noteiktas ipašibas ir sekas no prasibam, ka ari
  to, vai prasibas ir interpretetas korekti dizaina
  un programmu izstrade)
• Augsts abstrakcijas limenis vai modelis
  (specifikacija) veidots agri sistemas izstrades
  procesa, kad daudzi dizaina un implementacijas
  jautajumi vel nav risinati.

10
Specifikaciju valodu veidi

• Specifikaciju valoda jedzienu, konstrukciju
  sistema specifikaciju veidošanai
• Valoda, kura veidot precizus sistemu ipašibu
  aprakstus.
• Dažadas programmešanas valodas C, JAVA, PHP,
  Basic, Prolog, LISP, ML, u.c.
• Specifikaciju valodas vel lielaka dažadiba
• dažadas pieejas specifikacijai (dažadas
  paradigmas)
• dažada rakstura specificejamie objekti
  (struktura, funkcionalitate, u.c.)
• Specifikacijas dažada veida valodas
• dabiska valoda (latviešu, anglu, japanu, utt.)
• formalizetas notacijas (izmanto diagrammas,
  shemas, utt.)
• formalas specifikacijas matematiski precizi
  defineta konstrukciju sintakse un semantika
• Pamata aplukosim formalas specifikacijas, valodas
  to veidošanai
• Dabiska valoda nav pietiekama precizitate
  (parasti).

11
Specifikaciju valodu raksturojumi AP98, u.c.

• Dažas prasibas attieciba uz specifikaciju valodam
  (var but un var nebut speka konkretam
  specifikaciju valodam)
• Formalitate valodas konstrukcijam ir skaidra
  sintakse un formala semantika.
• Abstrakcija valodas speja definet un apstradat
  datus logiska limeni, neatkarigi no to
  reprezentacijas.
• Modularitate konstrukcijas specifikacijas
  paplašinašanai, izmantojot bagatinašanu un
  kompoziciju.
• Modelešana valoda piedava modeli sistemas
  objektu un to sadarbibas aprakstam.
• Nedeterminitate valoda piedava nedeterminetas
  konstrukcijas netiešai pieejai datiem un brivai
  darbibu izvelei no saraksta.
• Izveduma sistema deduktiva metode, kas pec
  sistemas apraksta lauj konstatet vel citas tas
  ipašibas.
• Formala specifikacijas un implementacijas
  sasaiste verifikacijas, detalizacijas un/vai
  sintezes iespejamiba.
• Temporalie aspekti laika specifikacija un ta
  saistišana ar sistemas objektu darbibu.
• Kadas no šim ipašibam piemit programmešanas
  valodam?

12
Dabiskas un formalas valodas specifikacija

• Specifikaciju valoda konstrukciju sistema
  specifikaciju veidošanai
• Dabiska valoda - ? Nav precizitates, daudz
  trokšna
• viens un tas pats jedziens dažadas vietas
  izteikts dažadi (seviški ja jedzienu jalieto
  daudzkart neliela teksta fragmenta)
• Programmas ieeja tiek padotas divas netukšas
  simbolu virknes, un izeja programma izdod virkni,
  kas satur vismaz vienu simbolu.
• var but lietas, kas rakstitajam var škist
  skaidras bez rakstišanas, vai ari, kuras
  uzrakstit tiek aizmirsts
• notikums a notiek pec notikuma b gan
  notiek, gan pec var tikt interpretets vairak,
  neka viena veida.
• notiek vai laika momentani, vai, iespejams,
  ilglaicigi?
• pec vai a sakums ir pec b beigam, vai ari
  pietiek ar to, ka a sakums ir pec b sakuma, un a
  beigas pec b beigam?

13
Diagrammas ka specifikaciju valoda

• Specifikaciju valoda konstrukciju sistema
  specifikaciju veidošanai
• Dabiska valoda - Nav precizitates, daudz
  trokšna
• Shematiskas diagrammas var palidzet labak
  strukturet specifikaciju
• Tomer ari diagrammai nav pašai par sevi precizas
  semantikas (nozimes), ja to nepapildina precizas
  anotacijas
• UML klašu diagrammas lauj labi aprakstit
  strukturetu priekšstatu par pasauli, semantika
  skaidrota dabiska valoda, ir lietas, kas nav lidz
  galam pateiktas semantikas formalizacija
  iespejama dažados veidos
• Formalas specifikaciju valodas matematiski
  precizi defineta konstrukciju sintakse un
  semantika (tas neatbrivo no nepieciešamibas
  konstrukcijam but saprotamam!)

14
Tema formalas specifikacijas

• Specifikaciju valodas ievads

15
Formalas specifikacijas

• Formals balstas uz formu. Matematiski precizi
  definets.
• Sinonimi formals precizs.
• Formala logika noskaidrot izteikuma patiesumu,
  balstoties uz ta formu.
• Piemeram, A ? A ir patiess, neatkarigi no ta,
  kads ir A saturs.Formals izvedums no aksiomam.
  Iespejams parbaudit uz datora.Matematiska
  logika spriedumi tiek veidoti formali.Programmas
  izpilde simbolu manipulacija formala
  aktivitate.
• Filosofiski pretstati forma saturs.
• Formala, preciza specifikacija spriedumi par
  specifikaciju izdarami aplukojot tikai
  specifikacijas formu uzrakstito
  specifikacijas tekstu.
• Formala specifikacija visas butiskas sistemas
  ipašibas ietvertas ari formali uzrakstitaja
  specifikacijas teksta. Nav apsleptu pienemumu,
  lietu, kuras ir skaidras tapat.
• N.B. Specifikacijas formalitate neatcel prasibu
  pec specifikacijas lasamibas, saprotamibas!
• Saturs formas interpretacija. Skaidri, visai
  specifikaciju valodai vienoti likumi.

16
Prasibu formalizacija

• Gala lietotaja prasibas butiba saturiskas (lai
  sistema strada, noteikta specifiska veida).
• Lai iegutu iespeju veidot formalu specifikaciju,
  nepieciešams lietotaja prasibas ietvert kada
  formala, matematiska sistema.
• Specifikaciju valodas var piedavat (vairak vai
  mazak) ertu notaciju lietotaja prasibu
  fiksešanai.
• Saturiska specifikacija
• Katram laika momentam t, ja taja tiek kanala
  sutits signals, tad kada laika momenta, kas ir
  lielaks par t, šis signals tiks no ši kanala
  sanemts.
• Formalizacija ?t?R (s(t) ? ?t1gtt ? r(t1))
• Predikatu s un r saturiska nozime var palikt
  arpus formalas sistemas ietvariem.
• Butiski, ka predikati s un r nozime vienu un to
  pašu visas specifikacijas ietvaros.
• Cilvekam, kas raksta/lasa šo specifikaciju, s un
  r nozime bus svariga.
• Spriedumi par specifikaciju veidojami neatkarigi
  no šis nozimes.
• http//www.railwaydomain.org/ - meginajums
  formalizet veselu nozari.

17
Formalo metožu izmantošanas limeni

• Preciza specifikacijaSpecifikaciju valoda ar
  matematiski precizu sintaksi un
  semantikuIzveidota specifikacija kalpo ka
  garantija tam, ka prasibas pret sistemu ir
  precizi apzinatasSpecifikaciju var izmantot ka
  merauklu testu rezultatiem un/vai ka avotu
  sistematiskai testu generešanai
• Preciza specifikacija analizeSpecifikaciju
  valoda ietver iespejas (piemeram, deduktivu
  sistemu) apgalvojumu pieradišanaiIespejas
  analizet pašas specifikacijas konsistenci, ka ari
  implementacijas sasaisti ar specifikaciju
  (dažadus tas aspektus)
• Preciza specifikacija pieraditi korekta
  implementacijaImplementaciju un specifikaciju
  sasaiste vienota semantiska ietvaraSistematiskas
  metodes implementacijas korektibas pieradišanai
  vai implementacijas sintezei vai specifikacijas
  detalizacijai par implementaciju
• Praktiski lietojumi bieži var apstaties A limeni,
  varbut ietverot nedaudz no B.
• B un C limenos praktiskos lietojumos nepieciešams
  riku atbalsts

18
Valodas dažados formalitates limenos

• O. Diagrammu notacija OO modelešanai, UML
  daleji formalas valodas (ka ir ar UML klašu
  diagrammu formalo semantiku ?)
• A./B. Z, VDM, Larch, OBJ u.c. specifikaciju
  valodas ar matematiski precizu sintaksi un
  semantiku, pieejami ari atseviški atbalsta riki
  sintakses parbaudei, semantiskajai analizei un
  pieradijumu veikšanai
• C. HOL, PVS, EVES, u.c. atbalsts formalu
  specifikaciju veidošanai, iespejams veikt stingru
  semantisku analizi un sistematiskus mehaniski
  verificetus pieradijumus
• Formalitates limena izvele atkariba no projekta
  merkiem, drošibas nozimiguma, projekta apjoma,
  pieejamajiem resursiem.
• Kursa koncentresimies uz Z, VDM, Larch, OBJ
  limeni specifikaciju valodas ar matematiski
  precizu sintaksi un semantiku, atseviškam
  pieradijuma iespejam.
• Iespeju robežas aplukosim ari detalizacijas
  pieeju.

19
Dzilakais limenis pieraditi korekta programma

• Ja merkis ir iegut programmaturas sistemu un
  tas korektibas pieradijumu (sistemai ar loti
  augstam drošibas prasibam) ne vienmer tas tiks
  prasits
• 3 elementi (A) Specifikacija, (B) Programma, (C)
  Pieradijums
• Kada seciba veidot (A), (B) un (C)?
• 1. pieeja Sakam ar specifikaciju (A), pec tam
  (B), tad (C) veidojot (B) un (C) var but
  nepieciešamiba atgriezties pie (A) precizešanas
• 2.pieeja Sakam ar specifikaciju (A), pec tam (B)
  un (C) paraleli ka atseviškas aktivitates ...
• 3. pieeja Sakam ar specifikaciju (A), pec tam
  integreta (B) un (C) izstrade ... (tiek
  uzskatita par optimalo, nepieciešamiba veikt
  pieradijumu var ietekmet veidu, ka programmas
  tiek rakstitas).
• Specifikacijas detalizacija par implementaciju
  atbilst (3.) pieejai, (B) un (C) integracija pec
  butibas (detalizacijas ietvaros nav iespejams
  izveidot (B), neizveidojot (C))
• P.S. Var but iespejamas situacijas, kad formala,
  preciza specifikacija tiek veidota visai
  sistemai, bet pieradijumi tiek veikti tikai
  atseviškam komponentem.
• P.S.2. Ja programmas korektiba tiek pieradita,
  tas vel nenozime, ka programma tiešam ir pareiza
  paliek jautajums ari par to, vai specifikacija
  ir pareiza un pilniga. ?

20
Programmas komponenšu korektiba

• Pastav iespejas korektibas pieradijumus veikt
  attieciba uz atseviškam programmas koda
  komponentem ari sistemam ar mazak kritiskam
  drošibas prasibam
• Nozimiga sistemas komponente
• Atseviškas komponentes verifikacija var but
  ieverojami letaka par visas sistemas
  verifikaciju.
• Kursa aplukotas specifikacijas un analizes
  metodes bus izmantojamas ari atsevišku programmas
  fragmentu ipašibu aprakstam un analizei.

21
Formala specifikacija un verifikacija prakse

• NASA, 1995, citets pec AP98
• Formala verifikacija ir veikta programmam lidz 10
  KSLOC
• Dizaina limena specifikacija un verifikacija ir
  veikta apakšsistemam starp 10 KSLOC un 100 KSLOC
• Formala prasibu specifikacija ir meginata ari
  sistemam, kas izstrades laika ir izaugušas ari
  virs 100 KSLOC
• KSLOC (Kilo Source Lines of Code)
• Videjas sarežgitibas sistemas.

22
Formala specifikacija un verifikacija prakse

• NASA formalas metodes nevar tikt pilniba
  pielietotas lielam sistemam, kas veidotas,
  izmantojot parastas programmešanas metodes.
• Lai bauditu formalo metožu auglus lielu sistemu
  izstrade, sistemam jabut labi strukturetam,
  sadalamam skaidri definetas komponentes. Tikai
  viskritiskakas no tam ir paklaujamas formalajam
  metodem.
• Lielaks ieguvums ir tad, ja formalos spriedumus
  par atseviškam sistemas komponentem var kombinet,
  tadejadi iegustot sledzienus par visas sistemas
  uzvedibu (kompozicionalitates princips)

23
Specifikaciju valodu parskats

• Orientetas uz sistemas ipašibam
• Algebriskas ACT ONE, OBJ3, COLD-K, CASL, ASM
• Aksiomatiskas Larch (augšejais limenis),
  temporalas logikas, HOL, PVS, (paralelo procesu
  algebras, LOTOS)
• (Funkcionalas programmešanas valodas)
• Orientetas uz sistemas modeli
• Z, VDM, B, RAISE, Larch (otrais limenis)
• Sistemas modelis tiek veidots no zinamiem
  matematiskiem objektiem kopas, attiecibas,
  virknes, utt.
• Operacijas specificetas sakuma un beigu
  nosacijumu terminos.
• Orientetas uz stavoklu parejam
• Petri tikli, Statecharts, paralelo procesu
  algebras, LOTOS

24
Formalas specifikaciju valodas mazliet cita
klasifikacija

• Modelbazetas valoda lauj konstruet
  specificejamas sistemas matematisko modeli,
  tipiski aprakstot sistemas stavoklus un
  iespejamas operacijas (VDM-SL, Z, B).
  Matematiskais pamats kopu teorija.
• Ekvacionalas datu strukturu specifikacija,
  izmantojot vienadibas. Algebriskas
  specifikacijas ACT ONE, COLD-K, OBJ. Logiskas
  ekvacionalas specifikacijas Larch.Matematiskais
  pamats abstrakta algebra, kategoriju teorija.
• Uz procesiem balstitas process ka primitivs
  paralelu un reaktivu sistemu darbibas aprakstam.
  CCS, CSP, LOTOS. Valodas darbibu secibas
  atspogulošanai. Temporalas logikas.(Matematiskais
  pamats procesu modelis, automatu teorija,
  algebra)
• Logiskas pirmas kartas predikatu logika,
  augstakas kartas predikatu logika (HOL sistema,
  u.c.), tipu teorijas (sk. NUPRL sistema,
  u.c.).Matematiskais pamats matematiska logika
  (1.kartas, augstakas kartas)
• Salidzinat http//www.rbjones.com/rbjpub/cs/csfm0
  2.htm

25
Kursa merkis, saturs un vertešana

• Specifikaciju valodas ievads

26
Specifikaciju valodas kursa merkis

• Kursa merkis iepazistinat ar plašak lietotajam
  formalajam specifikaciju valodam, ka ari ar
  specifikaciju analizes iespejam uz to bazes.
• Kursa pamata akcents ir uz specifikaciju valodam
  - Z, VDM (modelbazetas spec. valodas) un - OBJ
  (algebriska spec. valoda), - atseviški aplukotas
  proceduru (operaciju) sakuma/beigu
  specifikacijas, - ka ari sniegts parskats par
  virkni citam dažada veida specifikaciju valodam.
• Kurss sniedz pamata zinašanas, lai students
  varetu lasit, saprast un rakstit specifikacijas
  valodas Z, VDM un OBJ.

27
Precizu specifikaciju veidošana

• Interesanta un nozimiga pasaules izpratnes tema
  dažadas valodas un lidzekli, ka precizi
• fikset zinašanas, kas saistas ar
  programmas/sistemas strukturu un/vai darbibu
• formulet uzdevumus programmaturas sistemu un to
  komponenšu, ka ari algoritmu un atsevišku
  programmu izstradei
• aprakstit algoritmu un programmu ipašibas
• Var but praktiska nozime ..
• Ir labi zinat principus, ka to veikt, lai varetu
  piemerota situacija izmantot tieša vai adapteta
  veida ..

28
Planotas kursa temas

• 1. Specifikacijas jedziens, specifikaciju veidi.
  Formalas specifikacijas, to raksturojumi un
  izmantošana programmaturas dzives cikla.
• 2. Proceduru sakuma un beigu specifikacijas
  logiska forma. Daleja un pilna korektiba.
• 3. Atbilstibas specifikacijai konstatešana Hoara
  logika, cikla invarianti, cikla varianti.
• 4. Specifikaciju valodas Z pamati. Programmaturas
  sistemu specifikacija valoda Z.
• 5. Modelbazetas specifikaciju valodas Object Z,
  B, Event B.
• 6. Specifikaciju valodas VDM un VDM. Sistemu
  izstrade, izmantojot VDM.
• 7. Algebriskas specifikacijas algebras,
  abstraktie datu tipi, specifikaciju ipašibas.
• 8. Algebriska specifikaciju valoda OBJ3. CAFE OBJ
  sistema.
• 9. Abstrakto automatu metode sistemu
  specifikacijai.
• 10. Paralelu sistemu specifikacijas pamati.
• 11. Valoda LOTOS notikumu temporala sakartojuma
  specifikacijai.
• 12. Temporalas logikas.
• 13. Petri tikli sistemu modelešana. Krasainie
  Petri tikli.

29
Vertešana

• Majas darbi (t.sk. nelieli izstrades projekti)
  atbilstoši lekcijas aplukotam temam 6 punkti.
  Majas darbus japilda patstavigi un majas darbu
  risinajumus jaatbild.
• Apmeklejums un piedališanas diskusijas, un/vai
  refleksija foruma par lekcijas apskatitiem
  jautajumiem (lidz 3 punktiem, tikai apmeklejums
  vien netiek vertets).
• Referats, 15-20 minušu uzstašanas ar slaidiem
  (lidz 3 punktiem), vai 8-12 lpp teksta
  iesniegšana (lidz 2 punktiem). Tema saskanojama
  ar pasniedzeju. Tiks piedavatas iespejamas
  ievirzes temam.
• Eksamens - vienkarši teorijas jautajumi un
  uzdevumi (3 punkti).
• Atzime par kursu sanemto punktu skaits. Ja
  studenta sanemto punktu kopsumma parsniedz 9, tad
  atzime par kursu ir 9 ?.
• Atzime 10 par izcilibu (nolasits referats,
  originals projekts, daliba foruma, u.c.)

30
Informativais atbalsts

• Informativais atbalsts Kurss e-studiju (moodle)
  vide
• Kursa saturs, prasibas, majas darbi, literaturas
  saraksts, papildmateriali (slaidi elektroniska
  forma, norades uz timekla vietnem)
• Papildus
• www.ltn.lv/karlisc/stud.htm,Specifikaciju
  valodas
• E-pasts Karlis.Cerans_at_mii.lu.lv (sazinai ludzu
  izmantot šo).
• Tel. [phone]
• Apmeklejumi LU MII 421. istaba.

31
Jautajumi refleksijai

• Kadas ir galvenas ceribas, kas Jums saistas ar ši
  kursa apguvi?
• Kadas ir galvenas bažas, kas Jums saistas ar ši
  kursa apguvi?
• Par kadam temam un jautajumiem Jus veletos, lai
  tie tiktu vairak akcenteti kursa?

32
Tema specifikacijas semantika(mazliet
filosofijas..)

• Specifikaciju valodas ievads

33
Par specifikacijas semantiku ...

• Specifikacija modelis, sistemas ipašibu
  apraksts.
• Formala specifikacija matematiski preciza
  sintakse un semantika. Sintakse lineara,
  grafiska, Semantika - ?
• Piemers specifikacija automats (automatu
  sistema, SDL sistema).
• Automatam noteikti darbibas likumi (parejas
  starp stavokliem). Formala notacija, viss
  matematiski precizi.
• Kadas sistemas atbilst automatam ka
  specifikacijai? Vai dota uzprogrammeta sistema X
  atbilst dotajai specifikacijai A ?
• Automata stavoklu pareju likumi neatbild uz šiem
  jautajumiem.
• Ari automatu zinama nozime kadreiz uzskata par
  sistemas specifikaciju, kas gan nesniedz precizu
  uzdevumu talakai sistemas programmaturas
  izstradei. Piemerotaks vards sistemas modelis.
• P.S. Automatiem un to sistemam ir iespejams
  definet specifikacijas semantiku.

34
Specifikacijas semantika

• Specifikacijas semantika, Specifikacijas
  filosofiskais modelis
• Specifikacijas semantika specifikaciju valodai
  L dod formalus kriterijus, ka noteikt, kadas
  implementacijas atbilst katrai valoda L rakstitai
  specifikacijai.
• Spec specifikaciju kopa, Sys sistemu (vai
  programmu) kopa
• Sat ? Sys x Spec atbilstibas attieciba.
• I Sat S implementacija (sistema) I atbilst
  specifikacijai S.
• Ja specifikacija apraksta konkretas prasibas
  konkreti veidojamai programmai, jautajumu par Sat
  var but labi uzstadit, ja tas nav a priori
  valodas prezentacija atbildets ...
• Vienam formalam objektam (t.sk. specifikacijai)
  var but vairakas semantikas. Svarigi, lai tas
  butu saskanotas.

35
Specifikaciju detalizacijas jedziens

• Integreta programmas koda un tas korektibas
  pieradijuma izstrade.
• Spec specifikaciju kopa, Sys sistemu kopa,
  Sat ? Sys x Spec atbilstibas attieciba.
• I Sat S implementacija (sistema) I atbilst
  specifikacijai S.
• Ja izveido kopu SpecPlus paplašinata sistemu
  kopa, kurai Spec, Sys ? SpecPlus, un define
  taja Ref ? SpecPlus x SpecPlus, ar ipašibam -
  ja I ? Sys un S ? Spec, tad I Sat S ? I Ref S, -
  Ref ir refleksiva un tranzitiva,
• tad Ref ir detalizacijas (refinement) attieciba.
• Ja ir pieejama attieciba Ref, tad iespejamas
  metodologijas, kas atlauj iegut I ? Sys no S ?
  Spec, kurai I Sat S pakapenisku transformaciju
  rezultata, veidojot virkni
• S S0, S1, S2, , Sn I,
• kur Si ? SpecPlus un ?i Si1 Ref Si.

36
Specifikaciju detalizacijas jedziens (2)

• Spec specifikaciju kopa, Sys sistemu kopa,
  Sat ? Sys x Spec atbilstibas attieciba. I Sat S
  implementacija (sistema) I atbilst
  specifikacijai S.
• Ja ir pieejama attieciba Ref, tad iespejamas
  metodologijas, kas atlauj iegut I ? Sys no S ?
  Spec, lai I Sat S pakapenisku transformaciju
  rezultata, veidojot virkni
• S S0, S1, S2, , Sn I,
• kur Si ? SpecPlus un ?i Si1 Ref Si.
• Ja papildus tam detalizacijas attieciba Ref ir
  kompozicionala
• S Ref T ? C(S) Ref C(T)
• noteikta veida konteksta informacijas
  pievienošanas operatoriem C(piemeram SX Ref
  TX),tad katru no soliem Si1 Ref Si var veikt
  atseviška sistemas komponente.
• Tipiski I un S bus sintaktiski pierakstitas
  dažadas valodas. Attieciba Ref veidojama ka
  attieciba starp I un S semantiskajiem objektiem.
• Izstrades rezultata, protams, I bus jaapmierina
  ari citas ipašibas, ne tikai I Sat S.

37
Par specifikaciju un programmu semantiku

• Spec specifikaciju kopa, Sys sistemu
  (programmu) kopa.
• Sat ? Sys x Spec atbilstibas attieciba.
• I Sat S implementacija (sistema, programma) I
  atbilst specifikacijai S.
• Spec formala specifikaciju valoda, ja precizi
  defineta tas sintakse un atbilstibas attieciba
  Sat.
• Lai Sat varetu definet precizi, ari Sys
  programmu kopai jabut matematiski precizi
  definetai.
• Specifikacija apluko programmu sistemu
  sintaktiskas un semantiskas ipašibas (kada bus
  programmas darbiba).
• Pamata akcents specifikacija ka programma tiks
  izpildita? Programmu izpildes laika semantikai
  jabut precizi definetai.
• Programmešanas valodas semantika ka definet
  dotai programmai (tekstam) šaja valoda atbilstošu
  matematisku strukturu, kas raksturo programmas
  izpildi (struktura grafs, sakuma un beigu
  stavoklu attieciba, u.c.)