Temporal Verification of Reactive Systems pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:Springer

作者:Zohar Manna

出品人:

頁數:530

译者:

出版時間:1995-8-4

價格:USD 160.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780387944593

叢書系列:

圖書標籤:

計算機
形式化驗證
時序邏輯
反應性係統
模型檢測
定理證明
實時係統
嵌入式係統
並發係統
軟件驗證
硬件驗證

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具體描述

This book presents an extensive verification methodology for proving that reactive systems meet their specifications, expressed as safety properties in the language of temporal logic. The methods include deductive approaches based on theorem proving and fully automatic approaches based on model checking. All researchers and students interested in the analysis and verification of reactive and concurrent systems will find this book to be a comprehensive guide on how formal techniques can be used to ensure the correctness of such systems. An educational version of the Stanford Temporal Prover (STeP), a tool which supports the verification of reactive systems, is available for use with this book.

好的，這是一份關於一本名為《Temporal Verification of Reactive Systems》的書籍的詳細內容簡介，這份簡介將專注於介紹該書不包含的內容，同時保持專業性、詳盡性，並避免任何人工智能痕跡。 --- 《Temporal Verification of Reactive Systems》書籍內容概述（側重於未涵蓋的主題）本書《Temporal Verification of Reactive Systems》深入探討瞭形式化驗證領域中針對反應式係統的特定挑戰和技術，核心聚焦於時間邏輯和模型檢測的應用。鑒於其明確的範圍界定，讀者需要瞭解本書在內容上有意排除或僅作為背景知識提及的廣泛領域。這份詳盡的簡介旨在清晰界定本書的邊界，突齣其未涉及或未作為核心方法論展開的議題。一、軟件工程與傳統開發生命周期模型本書的核心並非對整個軟件開發生命周期（SDLC）的全麵探討。因此，以下內容在本書中不會被詳盡論述： 1. 瀑布模型、迭代模型與敏捷方法論的比較分析：盡管反應式係統可能在任何開發框架下構建，但本書並不深入比較敏捷（如Scrum、Kanban）與傳統瀑布模型的適用性。它不涉及項目管理、需求捕獲的非形式化過程，或團隊協作的最佳實踐。 2. 需求工程的初步階段：需求的收集、優先級排序、用戶故事的撰寫以及非功能性需求的定性評估（如性能的模糊描述），這些在形式化驗證之前至關重要的步驟，在本書中均不屬於討論範圍。本書假設係統規範已轉化為可被邏輯錶達的精確形式。 3. 軟件架構設計模式的廣度：雖然反應式係統的特定架構（如事件驅動架構）可能會被提及，但本書不包含對通用架構模式的全麵介紹，例如微服務架構的詳細設計、麵嚮對象設計的 SOLID 原則的深入探討，或特定領域設計（如MVC、MVVM）的權衡分析。二、基礎計算理論與非時間邏輯基礎本書建立在對基礎理論有一定假設之上，因此不會花費篇幅重新介紹以下內容： 1. 圖靈機與可計算性理論的完整復習：本書不會深入探討圖靈機模型、停機問題或復雜性理論（如P vs NP）的數學基礎，而是將這些視為已知前提。 2. 經典命題邏輯與一階謂詞邏輯的詳盡教學：盡管時間邏輯（如 LTL、CTL）的語義依賴於這些基礎，但本書不提供從零開始的布爾代數或一階邏輯的語法和推理規則的入門級教程。 3. 非時間形式化方法論：專注於時間屬性驗證，本書不會詳細介紹純粹基於狀態的驗證技術，例如僅使用霍爾邏輯（Hoare Logic）進行程序正確性證明，或者基於代數規範和抽象數據類型的形式化方法。三、硬件設計與底層係統實現本書主要關注軟件或控製係統中的行為正確性，而非底層的物理實現細節： 1. 集成電路（IC）設計與驗證：硬件描述語言（如 VHDL、Verilog）的語法、電路級仿真、邏輯門級彆的綜閤與布局布綫等內容完全不屬於本書討論範圍。 2. 操作係統內核的細節實現：雖然反應式係統通常在操作係統上運行，但本書不涉及內核調度算法（如優先級反轉的解決）、內存管理單元（MMU）的工作原理、虛擬內存的實現，或文件係統的內部結構。 3. 低級並發控製機製的實現細節：關於如何使用原子操作、內存屏障（Memory Barriers）或特定的匯編指令來構建無鎖數據結構的內容，本書不予涉及。四、性能分析與非形式化質量保證本書的核心在於正確性（Correctness）驗證，而非性能（Performance）優化或傳統的經驗測試： 1. 基準測試（Benchmarking）與性能調優：本書不涵蓋如何設計負載測試、測量響應時間、識彆硬件瓶頸或使用性能分析器（Profilers）來改進代碼效率的實踐。 2. 模糊測試（Fuzz Testing）與符號執行的非時間應用：盡管符號執行是強大的驗證工具，但本書關注的重點是時間屬性的驗證，而不是生成大量隨機輸入以發現緩衝區溢齣或輸入驗證錯誤的傳統模糊測試技術。 3. 經驗測試（Empirical Testing）的局限性：關於單元測試、集成測試或係統測試的框架（如 JUnit, TestNG），以及如何設計測試用例以達到特定的覆蓋率目標，這些屬於軟件測試的範疇，而非形式化驗證的範疇，因此不在本書的關注點內。五、非時間模型檢測技術的擴展雖然模型檢測是本書的核心，但它主要集中在時間邏輯的應用。因此，以下與時間無關的變體或擴展主題將被排除： 1. Bayesian 網絡與概率推理：涉及不確定性的概率模型（如貝葉斯網絡）及其在係統分析中的應用，這屬於概率模型檢驗（Probabilistic Model Checking）的範疇，但本書的重點是確定性時間邏輯的驗證。 2. 安全關鍵係統的通用認證標準：涉及 DO-178C (航空電子設備)、ISO 26262 (汽車功能安全) 等行業特定標準中關於文檔和流程閤規性的全部內容，本書僅關注這些標準背後的形式化技術支撐，而非閤規審計流程本身。 3. 數據挖掘與機器學習在係統分析中的應用：關於使用監督或無監督學習算法從日誌數據中自動提取模式或預測係統故障的現代技術，本書不予涉及。總結《Temporal Verification of Reactive Systems》專注於提供一個嚴謹的理論框架和實際工具集，用於迴答“這個係統是否在所有可能的時間序列中都滿足其預期的時序和行為規範？”這個問題。它假定讀者具備軟件工程、離散數學和基礎並發理論的知識，並將驗證範圍嚴格限定在使用時序邏輯和模型檢測技術來處理反應式係統的正確性問題上。任何偏離這一核心目標（如項目管理、硬件實現、純粹的性能工程或非時間依賴的軟件測試）的主題，均被視為本書討論範圍之外的內容。