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软件模式化办法(Formal Method)正在软件开发中接续都遭到多方面的争议。持肯定态度的拥摘者认为模式化办法会惹起软件开发的革命
模式化开发办法的一些争议或缺陷次要体如今：
(1) 模式化办法中所包孕的数学真践，限制了大大都步调设想人员的进修和运用；
(2) 认为给取模式化办法会耽延名目开发周期、删多开发用度；
(3) 很多风止的模式化办法应付较小范围的名目是有效的，但却很难使用于一些大型系统；
(4) 模式化办法不能确保开发出彻底准确的软件；
(5) 缺乏对软件生命周期内各个阶段供给片面撑持的模式化办法；
等。
从广义上讲，模式化办法是借助数学的办法来处置惩罚惩罚软件工程规模的问题，次要蕴含建设正确的数学模型以及对模型的阐明流动。狭义的讲，模式化办法是应用模式化语言，停行模式化的规格形容、模型推理和验证的办法。就模式化建模而言，模式化默示必须包孕一组界说其语法语义的模式化规矩。那些规矩可用于阐明给定的表达式能否折乎语法规定，或证真该表达式具有某种性量。
模式化办法是为数学家筹备的
模式化办法仅供处置惩罚模式化钻研的人运用
处置惩罚模式化钻研的人仅运用模式化办法
模式化办法的应用将延缓软件开发进度
模式化办法的应用将进步软件开发老原
模式化办法仅使用于开发安宁要求极高的系统
模式化办法仅被用于无关紧要的系统，且短少工具撑持
应用模式化办法将开发出完满的软件
模式化办法可以交传布统的软件工程办法
模式化办法的动身点是数学逻辑办法，其宗旨是开发牢靠的软件产品。从软件开发来讲，模式化办法目前并非软件开发的收流。从软件展开看，晚期的软件是用于数值计较，步调语言侧重于函数和算法的形容，厥后数据库的使用和数据构造逐突变得重要。如今的软件更为复纯，因而，对象、组件、接口、通讯、开放等成为很是重要的观念。从软件工程办法来讲，有一淘形容那些观念的法子，比如说用图形、表格、逻辑、作做语言等，交叉运用以形容一个系统的各个方面。因而换一个角度来思考，咱们也可以以目前罕用的软件开发办法为动身点，钻研怎么将那些办法模式化，使软件系统的形容正确化，以减少可能的误解所带来的问题；或以目前罕用的软件开发历程为动身点，钻研怎么正在软件开发历程中删多一些模式化办法的使用，以进步软件的牢靠性。
模式化办法可以分为模式化形容和建设正在模式化形容根原之上的模式化开发。模式化的形容便是用模式化的语言(具有严格的语法语义界说的语言)作形容。模式化的软件开发，便是用模式化的语言来形容软件需求和特征，并且通过推理验证来担保最末的软件产品能否满足那些需求和具备那些特征。那样的验证虽然得建设正在严格的语法语义的根原之上的。正在真际使用中，那是不易作到的。模式化办法钻研的宗旨便是欲望能够供给更好的真践、办法和工具，扩充模式化办法的使用领域和运用价值。
模式化办法的意义正在于它能协助发现其他办法不易发现的系统形容的纷比方致、不明白或不完好，有助于删多软件开发人员对系统的了解，因而模式化办法是进步软件系统，出格是Safety-Critical系统的安宁性取牢靠性的重要技能花腔。最早的模式化办法是逻辑取逻辑推理，它的目的是使推理机器化。从广义上讲，那一目的遭到很多妨害，比如说逻辑系统的不齐备性(incompleteness)、逻辑系统的不成判定性(undecidability)、主动推理的难办理性(intractability)。但是正在一些真际使用上，逻辑办法和主动推理还是起着很是大的做用。
模式化办法正在软件开发中能够起到的做用是多方面的。首先是对软件需求的形容，软件需求的形容是软件开发的根原。比如说正常非模式化的形容很可能招致形容的不明白和纷比方致，假如形容的不明白和纷比方致将招致设想、编程的舛错，未来的批改所要领与的价钱就很是大了，假如招致的舛错没有被发现，则映响步调的牢靠和运用。模式化办法例要求形容的明白性，而形容的纷比方致性也就相对易于发现。其次是对软件设想的形容。软件设想的形容和软件需求的形容一样重要，模式化办法的劣点应付软件需求的形容同样折用于软件设想的形容，此外由于有了软件需求的模式化形容，咱们可以查验软件的设想能否满足软件的要求。应付编程来讲，咱们可以思考主动代码生成。应付一些简略的系统，模式化的形容有可能间接转换成可执止步调，那就简化了软件开发历程，节约了资源和减少了蜕化的可能性。此外，模式化办法可以用于步调的验证，以担保步调的准确性。应付测试来讲，模式化办法可用于测试用例的主动生成，那可以节约很多光阳和正在一定程度上担保测试用例的笼罩率。
模式化办法准则上便是用数学取逻辑的办法形容和验证软件。从形容上讲，一方面是系统或步调的形容，另一方面是性量的形容。那些可以用一种或多种语言来形容。那些语言蕴含命题逻辑，一阶逻辑，高阶逻辑，代数，形态机，并发形态机，主动机，计较树逻辑，线性时序逻辑，进程代数， π-演算， μ-演算，非凡的步调语言，以及步调语言的子集等。从验证来讲，次要有两类办法，一类是以逻辑推理为根原，另一类则以穷尽搜寻为根原。逻辑推理有 natural deduction, sequent calculus, resolution 以及Hoare-logic 等办法，穷尽搜寻办法统称为模型检测。那类办法取系统或步调以及系统性量的默示有很大的干系，比如说标记模型检测，其根柢本理是用命题逻辑公式默示形态转换干系，用不动点算法计较形态的可达性以及那些形态能否满足某些性量。
模式化办法的使用正在电路设想和和谈设想上都得到了很大的效果，但是应付软件来讲另有不少没有处置惩罚惩罚的问题。软件的形容要比电路和和谈复纯，一个软件形容所包孕的形态空间但凡来讲可以是无限的，因而验证的难度很大。逻辑推理的有余之处正在于推理的难度，应付略微复纯的系统，主动化的推理就难以胜任。酬报的推理有很大的弊病，除了费时吃力外，比如说一个定理推不出来，其真不能注明那个定理弗建立，很可能是推理办法和战略使用欠妥。模型检测的好处正在于它有全主动化的检测历程，并且假如一赋性量不满足，它能给出那赋性量不满足的理由，咱们便可据此对咱们的系统形容停行改制。模型检测的艰难首先是它所能检测的是有限形态模型。那样应付正常软件来讲，须要有一个从任意形态到有限形态的建模历程，并且那样的一个模型的形态空间碰面临组折爆炸的问题。
模式验证正常被称为模式化验证办法，是相应付传统的验证（模拟、仿实和测试）而言的。模式化验证办法的次要思路便是运用数学的公式、定理和系统来验证一个系统的准确性等。目前的模式化验证办法可以用于验证硬件系统、软件系统和其余系统，而且模式化验证的技术目前也曾经展开到不仅可以验证系统的罪能准确性（有没有舛错），而且可以验证系统的机能目标（罪耗、散热、延迟等等）。模式化验证办法次要可以分为三种：定理证真、模型检测和等价性验证。定理证真的根柢本理是选定一个数学逻辑体系，并用此中的公式来形容（如软、硬件）系统和系统性量描写，而后正在一定的数学逻辑（如hol逻辑）体系中按照此体系的公理、定理、推导规矩和系统形容公式，看看能不能推导出系统的性量描写公式，假如可以的话验证乐成。模型检测的本理比较简略但是很是真用，它将（如软、硬件）系统建模成有限形态系统（正常成为keripke构造），系统的性量描写用时序逻辑公式默示（CTL，LTL等），然后正在此模型上来验证性量描写的准确性，模型检测于定理证真相比是有很大劣势的，他可以全主动地验证，不须要人工干取干涉，而定理证真则正在一些要害推导途径中须要数学家控制。另有一种是等价性验证，等价性验证其真是一种半模式话的技术，同前两种验证准确性的技术差异，它验证的是设想的一致性，即差异设想阶段的设想能否罪能雷同，那种技术中正常给取标记的办法和删质的办法，而且由于那种办法和硬件电路严密联结，所以电路验证的一些传统办法也大质使用于其中办法中来，比如ATPG技术等。如各人运用的Synopsys的Formality素量上便是一个等价性验证器。模式化验证是很是有用的，只是国内做那一止的人太少。各人可以看看Synopsys和Cadence两家公司，它们都是从模式化验证起家的，而后转到目前风止的将设想和验证统一正在一起，即“设想验证”规模。
软件模式化办法钻研内容：
模式化语言（模式化形容、模式规约）：怎么形容软件系统及其止为形式；更好地描写软件系统的性量，比如说，通讯、分布、开放、挪动；各类语言的使用、比较，语言取语言之间的转换；开发相应的软件工具。
模式化验证（模式验证）：怎么验证软件系统折乎给定的止为形式；更有效地验证软件系统的性量，比如说，主动化、速度快、内存需求少；各类办法的使用、比较；开发相应的软件工具。
详细来说，软件模式化办法蕴含以下几多个次要钻研标的目的：
(1) 根原观念：复折、笼统、重用模型、数学真践组折、数据构造及算法。须要对如何复折办法、复折规格、复折模型、复折真践、复折证真等进一步的了解；须要开发出将整体特性折成为易于验证的部分特性的有效办法；真际系统正在规格和验证之前都要停行某种程度上的笼统，须要钻研出评判笼统层次折法取否的办法；重用不只可以进步开发效率，而且可以进步软件的牢靠性，应该钻研可重用模型和真践；很多安宁要害反馈式系统是数字和模拟混折的，须要间断和离散两个范畴内数学根原收撑的混淆系统真践和技术收撑；大范围、复纯软件中搜寻空间是弘大的，须要钻研出新的数据构造和算法。
(2) 模式化办法取面向对象办法的联结：那曾经成为软件工程规模的一个钻研热点，譬喻：Statecharts、Petri网、Z语言、xDM等，以及取面向对象办法联结孕育发作的Objectcharts、面向对象Petri网、Object-Z、Z++、xDM++等。那方面的钻研体如今两个方面：操做面向对象构造来进步模式标记的表达才华；运用模式化办法来阐明面向对象的语义或进步那些符号标记的表达对象观念的才华。模式化办法和其余传统软件开发办法相联结以抵达扬长避短的宗旨，也是值得钻研的课题。
(3) 工具开发：具有劣秀用户界面、易于进修和收配简略的模式化办法收撑工具，应付模式化办法的推广使用是大有裨益的。逃求通用的完善的模式化办法及其收撑工具是不现真的，侧重于如下某一个或几多个方面本则的特涩办法和工具是将来钻研的重点。那些本则蕴含：一旦初步运用之后尽早获得鲜亮的效益；效益跟着开发者的理解深刻和熟练而删多；单一规格可以正在软件开发作命周期的多个阶段得到效益；能和其余通用编程语言或办法交互运用；工具应该像编译器这样易于运用、输出，也易于浏览；观念和工具应该易于入门和进修把握；软件特性阐明有所侧重；撑持渐进软件开发，允许局部规格和验证。另外，特定问题域的模式化办法及其工具钻研也是很是重要的。
