自动检查系统模型是否符合给定的规范。
- 方法: 经济学, 工程, 质量
型号检查

型号检查
- 质量保证, 质量控制, 风险管理, 安全, 软件工程, 软件测试, 系統建模語言(SysML), 验证, 验证
目标
如何使用
- 一种验证硬件或软件系统正确性的自动化技术。它探索系统的所有可能状态,以检查系统是否满足给定的属性。
优点
- 可以发现测试可能会遗漏的细微错误;可以完全自动化。
缺点
- 计算成本可能很高,对于大型系统可能不可行;需要一个正式的系统模型。
类别
- 工程, 质量
最适合:
- 验证安全关键系统的正确性,如通信协议或核反应堆控制系统。
模型检查广泛应用于电信、汽车、航空航天和医疗设备等各个领域,在这些领域,系统的可靠性和安全性至关重要。在这些行业中,故障可能导致灾难性后果,因此可以在项目开发的不同阶段(包括设计和验证阶段)采用该方法,以确保无歧义地满足规范要求。这一过程的参与者通常包括软件工程师、硬件设计师和验证工程师,他们合作定义系统必须满足的属性。例如,验证网络系统中的通信协议,确保自动驾驶汽车的算法符合安全限制,或检查系统是否满足以下要求 信号处理 在安全关键型应用中确保系统的正确性。模型检查的自动化特性使其能够探索全面的状态空间,识别人工测试可能忽略的角落情况和边缘情况,从而提高系统的可靠性。Spin、NuSMV 和 PRISM 等工具就是专门为这些目的而设计的,它们提供了模型描述和属性规范的接口,使不同领域的技术团队都能使用这些工具进行有效的验证。采用模型检查不仅能提高系统正确性的保证,还能在开发周期早期发现缺陷,从而缩短产品上市时间。
该方法的关键步骤
- 定义系统模型和抽象层级,确保能捕捉到所有相关的系统行为。
- 使用时态逻辑或其他形式语言指定要验证的属性。
- 构建系统的状态空间表示法,包括状态、转换和变量。
- 应用模型检查算法,详尽地探索状态空间。
- 根据状态空间检查指定属性是否满足。
- 确定并记录检查过程中违反的任何属性。
- 迭代模型和验证过程,以解决发现的问题并完善系统模型。
专业提示
- 利用模型检查过程中产生的反例作为完善系统设计和检测潜在规范问题的基础。
- 明智地采用抽象技术来管理状态空间,同时保留重要属性,在性能和验证完整性之间取得平衡。
- 采用增量模型检查,逐步验证系统变化,从而在不对整个系统进行全面重新评估的情况下,有效地检测出系统的退步。
Historical Context
1928
1950
1980
1980
1914
1943
1970
1980
1980
(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)
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