形式的手法

形式的手法は、ソフトウェア、ハードウェア、およびネットワーク システムの動作を正確に定義するためにソフトウェア エンジニアリングおよびハードウェア エンジニアリングで使用される数学的手法です。形式的手法の目的は、ソフトウェア、ハードウェア、およびネットワークが望ましい安全な方法で相互作用することを保証することです。形式的手法では、言語ベースおよびメカニズムベースの手法を使用して、さまざまなレベルの抽象化における一貫性、完全性、正確性をチェックします。

正式な手法は、1960 年代に航空宇宙、無線工学、原子炉制御システムにおいて、ソフトウェアとハードウェア システムの統合の正確さを保証する方法として初めて使用されました。 1970 年代後半から 1980 年代にかけて、大規模で複雑なソフトウェア システムのバグをチェックするためにソフトウェア エンジニアリングの分野で正式な手法が使用され始めました。

言語ベースの形式的手法では、形式言語を使用してソフトウェアおよびハードウェア システムの仕様を記述します。形式メソッドに使用される一般的な形式言語には、TLA+、Z、NuSMV などがあります。形式言語は、システムの要件とシステムの動作を指定するために使用されます。これは正確かつ明確でなければならず、ソフトウェアまたはハードウェア システムに対して検証する必要があります。

メカニズムベースの形式的手法では、集合論、プロセス代数、様相論理などの数学の形式的手法を使用します。このアプローチは、ソフトウェアおよびハードウェア システムの動作の分析と検証のための厳密な基盤を提供し、航空宇宙、自動車、鉄道、医療機器業界の安全性が重要なアプリケーションによく適用されます。

正式な手法は、システムがセキュリティ要件を満たしていることを検証するために使用できるため、安全なシステムの開発にも使用されています。正式な手法を使用することで、システムのリリース前に対処しなければ重大な結果を招く可能性があるバグを検出できます。

正式な手法は、ソフトウェア エンジニアリング、ハードウェア エンジニアリング、サイバーセキュリティの重要な部分であり、システムとそのコンポーネントの信頼性を確保するために使用されます。形式的な手法を使用すると、システムが正しく設計および構築されるため、システム開発時間が短縮されます。