河南中医药大学：《软件工程 Software Engineering》PPT教学课件_第四章 形式化说明技术

软件工程导论 第四 软件工程导论 软你 软件江程导论 工程 软件工程 导论 软件工程 Software Engi neer ing 河南中医药大学信息技术学院

软件工程 河南中医药大学 信息技术学院 Software Engineering

第四章 氵|形式化说明技术 主讲内容:形式化方法、案例等 第2页

第 2 页 第四章 形式化说明技术 主讲内容：形式化方法、案例等

●·主要内容 概述 二.有穷状态机 三. Petri网 第3页

第 3 页 主要内容 一．概述 二．有穷状态机 三．Petri网

软件开发:把现实世界的需求映射成计算机软件的模 型化过程。 在模型化过程中涉及三种系统: 现实世界 模型表示 计算机系统 第4页

第 4 页 • 软件开发：把现实世界的需求映射成计算机软件的模 型化过程。 • 在模型化过程中涉及三种系统： – 现实世界 – 模型表示 – 计算机系统

现实世界 形式化过程: 者之间的描 模烈表示 述过程和转化 过程 计算机世界 第5页

第 5 页 模型表示 形式化过程： 三者之间的描 述过程和转化 过程

软件工程使用的方法(按形式化成都划分): 非形式化,用自然语言描述需求规格说明; ·半形式化,用数据流图或实体-联系图建立模型; 形式化:基于数学技术来描述系统的性质(有坚实的数 基础)。 第6页

第 6 页 软件工程使用的方法（按形式化成都划分）： • 非形式化，用自然语言描述需求规格说明； • 半形式化，用数据流图或实体-联系图建立模型； • 形式化：基于数学技术来描述系统的性质（有坚实的数学 基础）

形式化方法( Formal method)的定义 广义:拿离散数学方法来解决软件工程领域的问题;如建 立精确的数学模型、对模型进行的分析 狭义:用形式化语言进行的,形式化规格描述、模型推理 和验证的方法。 第7页

第 7 页 形式化方法（Formal Method）的定义 • 广义：拿离散数学方法来解决软件工程领域的问题；如建 立精确的数学模型、对模型进行的分析。 • 狭义：用形式化语言进行的，形式化规格描述、模型推理 和验证的方法

常用的形式化方法: 较严格的形式化方法(语法和语义都严谨):有穷状态机 Petrol网、Z语 ·半形式化方法(语法和语义不太严谨):系统流程图、数 据流图、数据字典、E-R图、数据库范式、状态转换图、 层次方框图、 Warnier图、1Po图、1PO表 第8页

第 8 页 常用的形式化方法： • 较严格的形式化方法（语法和语义都严谨）：有穷状态机 、Petri网、Z语言……… • 半形式化方法（语法和语义不太严谨）：系统流程图、数 据流图、数据字典、E-R图、数据库范式、状态转换图、 层次方框图、Warnier图、IPO图、IPO表………

概述 1、非形式化方法的缺点: (1)矛盾性 在需求规格说明书中对同一问题前后存在不同的描述 (2)二义性 需求规格说明书的读者对其中同一问题的描述存在不同的 理解。如:“操作员标识由操作员姓名和密码组成,密码 由6位数字构成,当操作员登陆系统时它被存储在注册文 件中。” 第9页

第 9 页 一、概述 1、非形式化方法的缺点： （1）矛盾性 • 在需求规格说明书中对同一问题前后存在不同的描述。 （2）二义性 • 需求规格说明书的读者对其中同一问题的描述存在不同的 理解。如：“操作员标识由操作员姓名和密码组成，密码 由6位数字构成，当操作员登陆系统时它被存储在注册文 件中

(3)含糊性 需求规格说明书中对某一问题的描述不清晰、不可理解、 不知如何实现、不具可操作性。 (4)不完整性 需求规格说明书中对某一问题的描述不完整:只说明了局 部,没有说明整体;只说明了概要,未说明细节,带来较 差的可操作性。 (5)抽象层次混乱 在非常抽象的陈述中混进一些关于细节的低层次陈述,读 者不能理解系统的整体功能结构。 第10页

第 10 页 （3）含糊性 • 需求规格说明书中对某一问题的描述不清晰、不可理解、 不知如何实现、不具可操作性。 （4）不完整性 • 需求规格说明书中对某一问题的描述不完整：只说明了局 部，没有说明整体；只说明了概要，未说明细节，带来较 差的可操作性。 （5）抽象层次混乱 • 在非常抽象的陈述中混进一些关于细节的低层次陈述，读 者不能理解系统的整体功能结构