Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Thales Workshop, 1-3 July 2015

Σχετικά έγγραφα
CHAPTER 25 SOLVING EQUATIONS BY ITERATIVE METHODS

The Simply Typed Lambda Calculus

Lecture 2. Soundness and completeness of propositional logic

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΑΛΛΗΛΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΣΤΗΝ ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ

Ψηφιακή Οικονομία. Διάλεξη 11η: Markets and Strategic Interaction in Networks Mαρίνα Μπιτσάκη Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Models for Probabilistic Programs with an Adversary

PRESENTATION TITLE PRESENTATION SUBTITLE

2 Composition. Invertible Mappings

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία

Θέματα κοινωνίας της πληροφορίας/ γνώσης

Test Data Management in Practice

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. του Γεράσιμου Τουλιάτου ΑΜ: 697

derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates

ΑΓΓΛΙΚΑ Ι. Ενότητα 7α: Impact of the Internet on Economic Education. Ζωή Κανταρίδου Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

European Human Rights Law

PRESENTATION TITLE PRESENTATION SUBTITLE

ΑΓΓΛΙΚΑ IV. Ενότητα 6: Analysis of Greece: Your Strategic Partner in Southeast Europe. Ιφιγένεια Μαχίλη Τμήμα Οικονομικών Επιστημών

Τεχνολογία Ψυχαγωγικού Λογισμικού και Εικονικοί Κόσμοι Ενότητα 8η - Εικονικοί Κόσμοι και Πολιτιστικό Περιεχόμενο

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΑΛΛΗΛΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΣΤΗΝ ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ

ΟΡΟΛΟΓΙΑ -ΞΕΝΗ ΓΛΩΣΣΑ

Homework 3 Solutions

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

C.S. 430 Assignment 6, Sample Solutions

European Constitutional Law

Fractional Colorings and Zykov Products of graphs

Approximation of distance between locations on earth given by latitude and longitude

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ψηφιακή Οικονομία. Διάλεξη 10η: Basics of Game Theory part 2 Mαρίνα Μπιτσάκη Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗ

Example Sheet 3 Solutions

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ψηφιακή Οικονομία. Διάλεξη 7η: Consumer Behavior Mαρίνα Μπιτσάκη Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Lecture 2: Dirac notation and a review of linear algebra Read Sakurai chapter 1, Baym chatper 3

Exercises 10. Find a fundamental matrix of the given system of equations. Also find the fundamental matrix Φ(t) satisfying Φ(0) = I. 1.

Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΑΛΛΗΛΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΣΤΗΝ ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Thales Workshop, 1-3 July 2015.

Démographie spatiale/spatial Demography

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required)

Fourier Series. MATH 211, Calculus II. J. Robert Buchanan. Spring Department of Mathematics

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Assalamu `alaikum wr. wb.

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Τίτλος Μαθήματος: Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Ενότητα: Μαθηματικές εκφράσεις στον κειμενογράφο

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

Business English. Ενότητα # 9: Financial Planning. Ευαγγελία Κουτσογιάννη Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων

Finite Field Problems: Solutions

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Dynamic types, Lambda calculus machines Section and Practice Problems Apr 21 22, 2016

3.4 SUM AND DIFFERENCE FORMULAS. NOTE: cos(α+β) cos α + cos β cos(α-β) cos α -cos β

Ανάκτηση Πληροφορίας

ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΣΕ ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΕΘΝΩΝ ΣΧΕΣΕΩΝ & ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ

Econ 2110: Fall 2008 Suggested Solutions to Problem Set 8 questions or comments to Dan Fetter 1

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch:

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΑΛΛΗΛΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΣΤΗΝ ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ

Εισαγωγή σε μεθόδους Monte Carlo Ενότητα 3: Δειγματοληπτικές μέθοδοι

Sequent Calculi for the Modal µ-calculus over S5. Luca Alberucci, University of Berne. Logic Colloquium Berne, July 4th 2008

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο National Technical University of Athens. Aerodynamics & Aeroelasticity: Applications Σπύρος Βουτσινάς / Spyros Voutsinas

Matrices and Determinants

Μηχανική Μάθηση Hypothesis Testing

Morphologie. Beispiel 1: Inuit Grammar. Dr. Chris0na Alexandris Na0onale Universität Athen Deutsche Sprache und Literatur

The Probabilistic Method - Probabilistic Techniques. Lecture 7: The Janson Inequality

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΠΑΝΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΛΙΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ REDESIGNING AN ASSEMBLY LINE WITH LEAN PRODUCTION TOOLS

Other Test Constructions: Likelihood Ratio & Bayes Tests

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Ξενόγλωσση Τεχνική Ορολογία

Partial Differential Equations in Biology The boundary element method. March 26, 2013

Section 8.3 Trigonometric Equations

Srednicki Chapter 55

τατιςτική ςτην Εκπαίδευςη II

the total number of electrons passing through the lamp.

Numerical Analysis FMN011

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

ΕΘΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΗΜΟΣΙΑΣ ΙΟΙΚΗΣΗΣ

Reminders: linear functions

Maude 6. Maude [1] UIUC J. Meseguer. Maude. Maude SRI SRI. Maude. AC (Associative-Commutative) Maude. Maude Meseguer OBJ LTL SPIN

τατιςτική ςτην Εκπαίδευςη II

Homomorphism in Intuitionistic Fuzzy Automata

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. «Προστασία ηλεκτροδίων γείωσης από τη διάβρωση»

Study of In-vehicle Sound Field Creation by Simultaneous Equation Method

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ, ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ 9 Ο εξάμηνο Χημικών Μηχανικών

The challenges of non-stable predicates

ΕΘΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΠΙΚΗΣ ΑΥΤΟ ΙΟΙΚΗΣΗΣ Β ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗ ΣΕΙΡΑ ΤΜΗΜΑ: ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΕΛΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Θέµα:

Problem Set 3: Solutions

Χρειάζεται να φέρω μαζί μου τα πρωτότυπα έγγραφα ή τα αντίγραφα; Asking if you need to provide the original documents or copies Ποια είναι τα κριτήρια

Jesse Maassen and Mark Lundstrom Purdue University November 25, 2013

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ψηφιακή Οικονομία. Διάλεξη 8η: Producer Behavior Mαρίνα Μπιτσάκη Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΣΕ ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΕΘΝΩΝ ΣΧΕΣΕΩΝ & ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ

Schedulability Analysis Algorithm for Timing Constraint Workflow Models

Μεταπτυχιακή εργασία : Μελέτη της εξέλιξης του προσφυγικού οικισμού της Νέας Φιλαδέλφειας με χρήση μεθόδων Γεωπληροφορικής.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ψηφιακή Οικονομία. Διάλεξη 9η: Basics of Game Theory Mαρίνα Μπιτσάκη Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΕΠΗΡΕΑΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΝΑΓΝΩΣΗΣ- ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ BRAILLE ΑΠΟ ΑΤΟΜΑ ΜΕ ΤΥΦΛΩΣΗ

The Pohozaev identity for the fractional Laplacian

Μηχανισμοί πρόβλεψης προσήμων σε προσημασμένα μοντέλα κοινωνικών δικτύων ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

(1) Describe the process by which mercury atoms become excited in a fluorescent tube (3)

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Every set of first-order formulas is equivalent to an independent set

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ - ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΠΛ 133: ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΣΤΡΕΦΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 3 Javadoc Tutorial

Transcript:

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Thales Workshop, 1-3 July 2015 Integrating Behavioural Algebraic Specifications and Design by Contract Nikolaos Triantafyllou

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε Άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναγράφεται ρητώς.

Towards Integrating Behavioural Algebraic Specifications and Design by Contract: Nikolaos Trinatafyllou Formal Methods Laboratory λ-form National Technical University of Athens

Introduction Road Map Road Map Formal Specification and Verification approaches What are Behavioural Algebraic Specification What is Design By Contract Comparison Cafe2JML

Introduction Road Map Formal Specification and Verification Describe a System in a Mathematically rigorous way Prove desired system properties Usually, using a computer Approaches: 1. Algebraic Specifications (Maude, CASL) 2. Behavioural (Algebraic) Specifications (CAFEOBJ) 3. State-transition systems (PETRI-NETS) 4. Set Theory (Z) 5. Event Calculus (Event-B) 6. Design by Contract (JML)

Introduction Road Map Formal Specification and Verification- Problems Each methodology has each strengths and weaknesses Behavioural Specifications: Pros:: model the logical structure and organization of OO programs arbitrarily-large programs be represented abstractly uncluttered by implementation minutiae verify high level security and behavioural properties of the system verify the behaviour of heterogeneous (infinite) state systems Cons:: verify implementation against specification properties test implementation at runtime automatically detect conflicts between design and implementation

Introduction Road Map Formal Specification and Verification- Problems Design by Contract: Pros:: model the logical structure and organization of OO programs verify implementation against specification properties test implementation at runtime automatically detect conflicts between design and implementation verify high level security properties Cons:: arbitrarily-large programs be represented abstractly uncluttered by implementation minutiae verify behavioural properties of the system verify the behaviour of heterogeneous (infinite) state systems

Decision Why combine Behavioural Alg. Spec. with DbC Behavioural Specifications unique features: allow a level of freedom very close to the way software is built (e.g. sets in LISP) ideal for designing distributed systems highly successful in verifying security properties support infinite state space systems support for modular/hierarchical specification Problems generating code: 1. Due to the abstraction level - Not possible to automatically generate code 2. Solution: Generate a specification instead!!

Towards Combining B. Algebraic Specifications with DbC Cafe2JML A middle ground; Cafe2JML: Verify Design using Behavioural Algebraic Specifications Verify Implementation using Design by Contract How: 1. Specify the system using CafeOBJ (OTS/CafeOBJ method) 2. Verify that the CafeOBJ specification has the desired safety/behavioural properties 3. Generate an equivalent JML specification, using the Cafe2JML tool 4. Implement the system in Java 5. Verify the implementation using existing tools (ESC2/Java, KeY)

Towards Combining B. Algebraic Specifications with DbC Why not generate code instead? We believe this separation of concerns is good: 1. Design Engineer focuses on design and its properties 2. Programmer focuses on implementation and optimization 1. Verification uncluttered by implementation details 2. Programmer does not need to know about verification

Cafe2JML Cafe2JML We achieved this via: Defining a translation from CafeOBJ specifications to Proved the soundness of the translation Developed a tool to automate the translation conducted case studies

Cafe2JML Soundness We proved that every model of a CafeOBJ specification is a model of the translated JML specification: 1. first we constructed the term algebra for the subset of the JML used by Cafe2JML 2. next, we showed that from an arbitrary JML specification we can generate a hidden theory for which all behavioural operators are congruent. 3. next we proved that any model of a JML specification will be isomorphic to the JML term algebra (closed under equational deduction rules). 4. thus we can use the term algebra instead of an arbitrary JML model 5. The proof concludes by showing that the reduct of this JML term algebra, from the cafe2jml operation, is always a model of the original OTS/CafeOBJ specification

Cafe2JML Example We conducted several case studies, and continue to do so: 1. ATM system 2. Binary search algorithm 3. DRM algorithm (wip) In the near future: 1. Web Services 2. Android Applications

Thank you! Cafe2JML

Χρηματοδότηση - Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. - Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. - Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικού πόρους.