50、软件形式化方法与模型分析技术前沿进展

软件形式化方法与模型分析技术前沿进展

在软件开发领域，形式化方法和模型分析技术对于确保软件的正确性、安全性和可靠性至关重要。以下将为大家介绍几种创新的技术和方法，它们在不同方面推动了软件验证和开发的进步。

1. B - ASM：融合 B 语言与 ASM 的新规范语言

B - ASM 旨在扩展 B 语言，以构建符合 B 类逻辑规范的抽象状态机（ASM）程序。B 语言的主要优势在于能够表达逻辑语句，并通过细化构建正确的实现。而 ASM 的显著特点是其无界外循环可达到程序的不动点，且能自然地表达各种（顺序）算法。

B - ASM 作为一种新的规范语言，试图弥合这两种语言之间的差距，充分利用各自的优势。它的程序定义方式与 ASM 程序类似，但定义转换函数的语言中增加了类似于某些非确定性 B 替换的操作。其核心目标是构建一个符合 B 类规范的 ASM。为实现这一目标，对 B 语言的语法和语义进行了扩展，以考虑无界迭代。通过证明每个细化步骤相关的证明义务（PO），可以从 B - ASM 规范构建出正确的 ASM 程序。例如，如果能在 B - ASM 规范中为外循环确定一个变体，那么通过细化得到的 ASM 程序就保证会终止。

这个过程的贡献在于，给定一个 B - ASM 机器 M，能够构建一个相对于 M 正确的 ASM。最终会得到一个严格遵循 ASM 的 π 程序语法的新 B0 程序，并且该过程遵循了 B 方法细化的正确性证明。不过，目前还需要在实际案例研究中验证这种新方法的效率，并开发相应的工具。

2. 利用数据流分析优化增量范围有界检查

在软件验证中，程序的范围有界检查已成为发现细微错误的有效技术。传统方法将程序的有界代码段及