Multi-Logik-Systeme als Basis für heterogene Spezifikation und Entwicklung
Final Report Abstract
Formale Methoden sind für die Entwicklung korrekter Software insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen bedeutsam. Bei Softwareentwicklungsprojekten werden oft für verschiedene Zwecke mehrere Sprachen und Werkzeuge gleichzeitig in die Entwicklung eingebracht, z.B. Logiken für Datentypen, Prozesskalküle, räumliche und raum-zeitliche Logiken, Beschreibungslogiken für das semantic web uws. Um die Wirksamkeit vielfältiger Konzepte und Methoden innerhalb einer Systementwicklung zu gewährleisten, müssen sie semantisch verträglich sein. Gegenwärtig ist es nicht vorstellbar, dass alle diese Logiken in eine große Logik kombiniert werden — dies wäre zu komplex und unhandlich. Stattdessen verfolgt der Ansatz der Vteiüpomt-Speziflkationen das Paradigma, die'verschiedenen Aspekte eines komplexen Systems in verschiedenen spezialisierten Sprachen zu beschreiben, und auch verschiedene spezialisierte Beweiswerkzeuge dafür einzusetzen. Statt einer monopolistischen "unilateralen" Sicht wird also eine "multilaterale" Sicht der Dinge realisiert. Basierend auf der neuen international standardisierten Spezifikationssprache CASL (Common Algebraic Specification Language) wurde ein Graph von Logiken entwickelt, der Teilsprachen und Erweiterungen von CASL sowie exemplarisch andere Spezifikationssprachen umfasst, darunter auch die Web Ontology Language OWL-DL, die für das Semantic Web verwendet wird. Die heterogene Spezifikationssprache HETÜASL ermöglicht, Spezifikationen in verschiedenen Logiken aufzuschreiben und diese durch Logik-Übersetzungen zu verbinden. DieBeweisumgebung des Heterogeneous Tool Set HETS integriert diverse existierende Analyse- und Beweiswerkzeuge und kombiniert diese zu einem umfassenden Beweismanagement entwickelt werden. Ein Logik-Graph ist dabei die semantische Basis für die heterogene Kombination von Methoden und Werkzeugen. Diese Methode wird mit einem kleinen Beispiel illustriert, nämlich dem Beweis der Korrektheit eines Kalküls zum qualitativen räumlichen Schließen. Der Beweis involviert zwei verschiedene Logiken und Beweiser: einen automatischer first-order Beweiser, der die große Mehrzahl der Beweisziele automatisch abarbeiten kann, und einen interaktiven higher-order Beweiser, mit dem wenige Brückenlemmata, die beide Welten verbinden, bewiesen werden.
Publications
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