严密系统设计——方法、趋势与挑战

书名：严密系统设计——方法、趋势与挑战
作者：(法)约瑟夫·希发基思(Joseph Sifakis)著
ISBN：978-7-121-46765-3
出版社：电子工业出版社
出版日期：2023.12
本书阐述了一种新的面向数字化系统的严密设计方法，通过采用语义连贯且可解释的模型驱动方法，完成从系统设计需求到系统正确实现的映射和转化。该书首先介绍了当前计算系统设计的研究及实践现状，并讨论了现行技术方法的局限性，随后，提出了克服有关局限性问题的技术途径。本书提出了严密系统设计应当遵循的四项原则：（1）关注点分离原则（separation of concern）；（2）基于组件的构造原则（component-based construction）；（3）语义连贯性原则（semantic coherency）；（4）构造即正确原则（correctness-by-construction）。基于上述原则，本书定义了一种系统设计方法论，能够清晰地确定在计算系统设计过程中，哪些环节需要设计人员给出独创性设计选择，哪些任务可以通过工具实现自动化处理。本书将严密系统设计流程定义为一种形式化模型驱动的、可解释的、迭代的系统设计开发过程。通过建立统一的、基于组件的且具有严格形式语义的宿主语言，一个可实现的系统模型将可以由源模型到源模型的自动模型转换逐步得到。在整个系统设计流程中使用一种统一的建模语言可以增强语义一致性，并且，自动模型转换过程的构造（即正确技术）能够克服后验式验证方法所具有的弱延展性问题，并确保系统模型的可解释性，从而能够解释在每个设计步骤中，哪些需求能够得到满足，哪些需求不能得到满足。