M

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Métodos Formais

• Desenvolvimento Formal de Software

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Visão geral

• Motivação
• Um Modelo para Desenvolvimento Formal de Software
• Estilos de Especificação
• Considerações Finais

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Motivação

• Crise de Software
• Na prática, o desenvolvimento é Ad hoc
• Não há um padrão para o processo
• São necessários teorias, técnicas, métodos,
  ferramentas,...
• Profissionais incapazes de controlar
• Custo
• Tempo (duração do processo)
• Qualidade do produto desenvolvido
• Manutenção 70-80 do esforço dedicado

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Modelo de Desenvolvimento - Na Prática

• Especificação?Projeto ? Implementação ?
  Manutenção
• Especificação informal
• Projeto informal ou estruturado, semi-formal
• JSD, Yourdon, OMT, BON, UML, ...
• Implementação sem garantia de realizar o projeto
• Verificação e validação são ignorados!

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O que é um método formal emengenharia de
software?

• Método de desenvolvimento de software
• através do qual se pode definir
  precisamente um sistema e
• desenvolver implementações garantidamente
  corretas em relação a esta definição.

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Características de Métodos Formais

• Delineamento preciso do processo de
  desenvolvimento
• Baseado em linguagens de especificação e
  programação com semântica bem definida
• Processo de desenvolvimento incremental, que
  possibilita expressão em vários níveis de
  abstração
• Processo de desenvolvimento usualmente baseado em
  regras de transformação

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Por que métodos formais?

• Lançador Ariane
• Explodiu 40s após lançamento em 1996
• Therac-25
• Entre 1985 e 1987, pelo menos 6 acidentes
  causaram mortes e ferimentos graves durante
  terapia de radiação
• Dezenas de outros acidentes
• Perda de controle do desenvolvimento e evolução
  de sistemas complexos

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Alguns resultados práticos

• CICS da IBM
• Unidade de ponto flutuante (transputers)
• Protocolos de comunicação
• Aplicações espaciais e de aviação
• Sistemas de controle de trens
• Equipamentos médicos
• Arquiteturas de hardware
• Aplicações bancárias
• Aplicações meteorológicas

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Especificação Formal

• Descrição Matemática Precisa
• Não ambígua
• Permite verificar propriedades (ex.
  consistência)
• Usualmente abstratas e concisas
• É a base para
• Documento contratual
• Documentação do produto
• Referência para etapas seguintes
• E aspectos como completude, corretude?
• Especificação é apenas uma etapa!

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Grau de formalismo no desenvolvimento

• Informal ou Ad hoc
• Pouca (ou nenhuma) regra pré-definida
• Sistemático
• Conjunto de regras pré-estabelecidas
• Rigoroso
• Regras de transformação estritas
• Partes críticas desenvolvidas formalmente
• Formal
• Verificação formal de todo o processo

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Um Modelo para Desenvolvimento Formal

• Modelo Contratual
• Cada etapa do desenvolvimento é caracterizada por
  um contrato entre um cliente e um fornecedor.
• Por exemplo, na fase de análise de requisitos, o
  cliente é o usuário final do sistema e o
  fornecedor é o analista.
• Validação e verificação são realizadas

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(No Transcript)