1. ‫در‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫نقش‬
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬
‫اتکاپذیر‬
‫استاد‬
:
‫ازگمی‬ ‫عبداللهی‬ ‫محمد‬ ‫دکتر‬
‫گردآورنده‬ ‫و‬ ‫دهنده‬‫ارائه‬
:
‫بحرانی‬ ‫علی‬

2. ‫فهرست‬

‫اتکاپذیر‬ ‫افزار‬‫نرم‬

‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬

‫افزار‬‫نرم‬ ‫در‬ ‫اطمینان‬ ‫قابلیت‬ ‫و‬ ‫اتکاپذیری‬

‫اطمینان‬ ‫قابلیت‬ ‫مفاهیم‬

‫روش‬ ‫جایگاه‬
‫افزار‬‫نرم‬ ‫حیات‬ ‫ی‬‫چرخه‬ ‫صوری‬ ‫های‬

‫نال‬ ِ
‫فانکش‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫و‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫نیازمندی‬

‫اعتبارسنجی‬ ‫و‬ ‫یابی‬‫درستی‬

‫اتکاپذیر‬ ‫های‬‫سیستم‬ ‫طراحی‬ ‫برای‬ ‫چارچوب‬ ‫یک‬

‫صوری‬ ‫توصیف‬

‫مدل‬ ‫بررسی‬

‫اتکاپذیر‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫طراحی‬ ‫در‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫بر‬ ‫وارد‬ ‫ایرادات‬

‫گیری‬‫نتیجه‬
2

3. ‫اتکاپذیر‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬

‫اطمینان‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫که‬ ‫افرادی‬
(
to rely on
)
‫یک‬ ‫یا‬ ‫افزار‬‫نرم‬ ‫یک‬ ‫به‬
‫تضمینی‬ ‫به‬ ،‫دارند‬ ‫فرآیند‬
(guarantee)
‫نیاز‬ ‫آن‬ ‫درست‬ ‫کارکرد‬ ‫برای‬
‫دارند‬
.

‫های‬‫زیرخوشه‬
(Sub-cluster)
‫افزار‬‫نرم‬ ‫کیفیت‬ ‫سنجش‬ ‫ی‬‫حوزه‬ ‫در‬ ‫زیادی‬
‫دارد‬ ‫وجود‬
.

‫پردازه‬ ‫های‬‫روش‬
-
‫محور‬
(process-based)
‫مثل‬
:
CMMI

‫افزار‬‫نرم‬ ‫آزمون‬ ‫های‬‫روش‬
(Testing)

‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬
(Formal)

‫است‬ ‫کیفیت‬ ‫های‬‫شاخص‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫اتکاپذیری‬
.
3

4. ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬

‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬
:
‫مختلف‬ ‫مراحل‬ ،‫ریاضی‬ ‫قوانین‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫روش‬
‫منطق‬ ‫در‬ ‫ناپذیر‬‫خلل‬ ‫ای‬‫شیوه‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫افزار‬‫نرم‬ ‫ی‬‫توسعه‬ ‫فرآیند‬
‫کنند‬‫می‬ ‫سازی‬‫پیاده‬ ،‫ریاضی‬
.

‫دارند‬ ‫اصلی‬ ‫ی‬‫دسته‬ ‫چهار‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬

‫صوری‬ ‫توصیف‬
(Formal Specification)

‫صوری‬ ‫اثبات‬
(Formal Proof)

‫مدل‬ ‫بررسی‬
(Model Checking)

‫انتزاع‬
(Abstraction)
4

5. ‫در‬ ‫اطمینان‬ ‫قابلیت‬ ‫و‬ ‫اتکاپذیری‬
‫افزار‬‫نرم‬

‫تعریف‬ ‫گرچه‬
"
‫اطمینان‬ ‫قابلیت‬
"
‫شده‬ ‫ارائه‬ ‫کلی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫ها‬‫سیستم‬
‫است‬
.
‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫آن‬ ‫برای‬ ‫واحدی‬ ‫تعریف‬ ‫افزار‬‫نرم‬ ‫ی‬‫حوزه‬ ‫در‬ ‫اما‬
.

‫بیرونی‬ ‫کیفی‬ ‫های‬‫شاخصه‬
(
‫کاربر‬ ‫دیدن‬ ‫از‬
)
‫درونی‬ ‫و‬
(
‫دید‬ ‫از‬
‫نویس‬‫برنامه‬
)

‫درستی‬ ‫مفهوم‬ ‫سه‬ ‫اطمینان‬ ‫مفهوم‬
(Correctness)
‫استحکام‬ ،
(Robustness)
‫امنیت‬ ‫و‬
(Security)
‫دهد‬‫می‬ ‫پوشش‬ ‫را‬
.
5

6. ‫اطمینان‬ ‫قابلیت‬ ‫مفاهیم‬

‫درستی‬
:
‫اولیه‬ ‫توصیفات‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫اجرا‬ ‫در‬ ‫سیستم‬ ‫یک‬ ‫توانایی‬

‫استحکام‬
:
‫و‬ ‫اشتباه‬ ‫استفاده‬ ‫هنگام‬ ‫آسیب‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫توانایی‬
‫اولیه‬ ‫توصیفات‬ ‫از‬ ‫خارج‬

‫امنیت‬
:
‫مغرضانه‬ ‫ی‬‫استفاده‬ ‫هنگام‬ ‫آسیب‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫توانایی‬
(hostile)
‫اولیه‬ ‫توصیفات‬ ‫از‬ ‫خارج‬ ‫و‬
6

7. ‫روش‬ ‫جایگاه‬
‫حیات‬ ‫ی‬‫چرخه‬ ‫صوری‬ ‫های‬
‫افزار‬‫نرم‬

‫حیات‬ ‫ی‬‫چرخه‬ ‫اصلی‬ ‫های‬‫دسته‬
‫افزار‬‫نرم‬
:

‫مثل‬ ‫ترتیبی‬
:
‫مدل‬ ‫و‬ ‫آبشاری‬
V

‫پیمایشی‬ ‫های‬‫روش‬
(iterative)
:
Spiral

‫افزایشی‬ ‫های‬‫روش‬
(Incremental)
:
RUP

‫وجود‬ ‫نیز‬ ‫ترکیبی‬ ‫های‬‫روش‬
‫دارد‬
.

‫جایگاه‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫شکل‬ ‫در‬
‫مدل‬ ‫در‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬
V
‫می‬
‫پردازیم‬
7
‫صوری‬ ‫اعتبارسنجی‬
‫صوری‬ ‫توصیف‬

8. ‫و‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫نیازمندی‬
‫نال‬ ِ
‫فانکش‬ ‫های‬‫نیازمندی‬

‫فانکشنال‬ ‫غیر‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫ی‬‫دسته‬ ‫به‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫نیازمندی‬
(Functional)
‫است‬
.
‫از‬ ‫مشخصی‬ ‫قابلیت‬ ‫به‬ ‫ها‬‫نیازمندی‬ ‫دسته‬ ‫این‬
‫کند‬‫نمی‬ ‫اشاره‬ ‫افزار‬‫نرم‬
.
‫دادن‬ ‫نشان‬ ‫سایت‬‫وب‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫مثال‬ ‫برای‬
‫است‬ ‫فانکشنال‬ ‫نیازمندی‬ ‫یک‬ ‫پروفایل‬
.
‫و‬ ‫سایت‬ ‫امنیت‬ ‫حفظ‬ ‫اما‬
‫است‬ ‫فانکشنال‬ ‫غیر‬ ‫نیازمندی‬ ‫یک‬ ‫حمالت‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬
.

‫انتزاع‬ ‫سطح‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ ‫نیز‬ ‫فانکشنال‬ ‫غیر‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫حال‬ ‫این‬ ‫با‬
‫دارند‬ ‫توصیف‬ ‫به‬ ‫نیاز‬
.
‫توصیف‬ ‫ابزار‬ ‫به‬ ‫بیشتر‬ ‫ادامه‬ ‫در‬
‫پردازیم‬‫می‬ ‫فانکشنال‬ ‫غیر‬ ‫های‬‫نیازمندی‬
.
8

9. ‫اعتبارسنجی‬ ‫و‬ ‫یابی‬‫درستی‬

‫یابی‬‫درستی‬
(Verification)
:
‫محصول‬ ‫یک‬ ‫درونی‬ ‫ثبات‬ ‫تصحیح‬ ‫و‬ ‫ارزیابی‬
‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫یا‬
(
‫راست‬ ‫سمت‬
v
)

‫اعتبارسنجی‬
(Validation)
:
‫به‬ ‫نسبت‬ ‫محصول‬ ‫یک‬ ‫ثبات‬ ‫تصحیح‬ ‫و‬ ‫بررسی‬
‫بیرونی‬ ‫مالک‬ ‫یک‬
.

‫یابی‬‫درستی‬ ‫مثال‬
:
‫طراحی‬ ‫ی‬‫مرحله‬ ‫در‬ ‫ها‬‫نیازمندی‬ ‫درستی‬ ‫بررسی‬

‫اعتبارسنجی‬ ‫مثال‬
:
‫درست‬ ‫یا‬ ‫طراحی‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫سازی‬‫پیاده‬ ‫بودن‬ ‫درست‬
‫بودن‬
UML diagram
‫به‬ ‫نسبت‬
activity diagram
9

10. ‫های‬‫سیستم‬ ‫طراحی‬ ‫برای‬ ‫چارچوب‬ ‫یک‬
‫اتکاپذیر‬
(
‫دارد‬ ‫ادامه‬
)

‫در‬ ‫تغییرات‬
V-Model

‫امنیت‬ ‫صوری‬ ‫توصیف‬ ‫افزودن‬

‫ریسک‬ ‫تحلیل‬ ‫بخش‬ ‫افزودن‬
(risk)

‫کمک‬ ‫به‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫با‬ ‫سیستم‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫توصیف‬
CSP

‫اجرایی‬ ‫محیط‬

‫اپلیکیشن‬ ‫نیازهای‬

‫تهدید‬ ‫تحلیل‬

‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫نیازمندی‬
10

11. ‫های‬‫سیستم‬ ‫طراحی‬ ‫برای‬ ‫چارچوب‬ ‫یک‬
‫اتکاپذیر‬

‫سیستم‬ ‫معماری‬

‫سیستم‬ ‫ساختار‬

‫ها‬‫رابط‬
(Interface)

‫داخلی‬ ‫تهدید‬ ‫تحلیل‬

‫داخلی‬ ‫ریسک‬ ‫تحلیل‬
11

12. ‫قابلیت‬ ‫سنجش‬ ‫های‬‫روش‬ ‫بندی‬‫طبقه‬
‫اطمینان‬
12

13. ‫صوری‬ ‫توصیف‬

‫بالدرنگ‬ ‫های‬‫سیستم‬ ‫برای‬ ‫توصیف‬ ‫زبان‬

‫امنیت‬ ‫ی‬‫الیه‬ ‫وجود‬

‫خطا‬ ‫پذیری‬‫تحمل‬ ‫الیه‬ ‫وجود‬

‫توصیف‬ ‫ابزار‬ ‫برای‬ ‫ای‬‫الیه‬ ‫سیستم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬

‫توصیف‬ ‫برای‬ ‫احتماالتی‬ ‫ی‬‫محاسبه‬ ‫درخت‬ ‫منطقی‬ ‫صورت‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫ایمنی‬ ‫و‬ ‫پذیری‬‫اطمینان‬
13

14. ‫مدل‬ ‫بررسی‬

‫احتمالی‬ ‫مدل‬ ‫بررسی‬ ‫ابزار‬
MRMC

‫ورودی‬
:
‫فرایندهای‬ ‫انواع‬
‫مارکوف‬

‫خروجی‬
:
‫ویژگی‬ ‫بررسی‬
‫اتکاپذیری‬

‫اتوماتا‬ ‫از‬ ‫استفاده‬

‫از‬ ‫استفاده‬
SPIN

‫منطق‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
14

15. ‫در‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫بر‬ ‫وارد‬ ‫ایرادات‬
‫اتکاپذیر‬ ‫افزار‬ ‫نرم‬ ‫طراحی‬

‫اتکاپذیر‬ ‫های‬‫سیستم‬ ‫اکثر‬ ‫که‬ ‫صورتی‬ ‫در‬ ‫زیاد‬ ‫محاسباتی‬ ‫پیچیدگی‬
‫دارند‬ ‫بزرگی‬ ‫ساختار‬
.

‫سالیان‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫سختی‬ ‫کار‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫ریاضیات‬ ‫و‬ ‫خواندن‬ ،‫نوشتن‬
‫کند‬ ‫پیدا‬ ‫مهارت‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫شخصی‬ ‫تا‬ ‫کشد‬‫می‬ ‫طول‬
.

،‫است‬ ‫زیاد‬ ‫بسیار‬ ‫افزار‬‫نرم‬ ‫ی‬‫ارائه‬ ‫سرعت‬ ‫که‬ ‫چابک‬ ‫های‬‫روش‬ ‫در‬
‫هستند‬ ‫کند‬ ‫بسیار‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬
.
15

16. ‫گیری‬‫نتیجه‬

‫تضمین‬ ‫ایجاد‬ ‫برای‬ ‫افزار‬‫نرم‬ ‫حیات‬ ‫مختلف‬ ‫مراحل‬ ‫در‬ ‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬
‫شوند‬‫می‬ ‫استفاده‬ ‫فانکشنال‬ ‫غیر‬ ‫و‬ ‫فانکشنال‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫درستی‬ ‫در‬

‫است‬ ‫فانکشنال‬ ‫غیر‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫ی‬‫مجموعه‬ ‫از‬ ‫اتکاپذیری‬
.

‫و‬ ‫صوری‬ ‫توصیف‬ ‫ابزارهای‬ ،‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫ی‬‫عمده‬ ‫روش‬ ‫دو‬
‫هستند‬ ‫مدل‬ ‫بررسی‬ ‫ابزارهای‬
.

‫های‬‫گزاره‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫اطمینان‬ ‫قابلیت‬ ‫توان‬‫می‬ ‫زمان‬ ‫منطق‬ ‫کمک‬ ‫به‬
‫کرد‬ ‫بیان‬ ‫منطقی‬
.

‫مدل‬ ‫بررسی‬ ‫ابزارهای‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫صوری‬ ‫روش‬ ‫یک‬ ‫خود‬ ‫مارکوف‬ ‫مدل‬
‫مختلف‬
16

17. ‫اول‬ ‫سوال‬

‫سوال‬
:
‫نام‬ ‫مثال‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫افزاری‬‫نرم‬ ‫ی‬‫پروژه‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫انواع‬
‫ببرید‬
.
‫هاست؟‬ ‫نیازمندی‬ ‫از‬ ‫دسته‬ ‫کدام‬ ‫از‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫ویژگی‬

‫جواب‬
:
‫مثال‬ ‫فانکشنال‬ ‫های‬‫نیازمندی‬
:
‫ی‬‫مشاهده‬ ‫قابلیت‬ ‫سازی‬ ‫پیاده‬
‫مثل‬ ‫غیرفانکشنال‬ ‫های‬‫نیازمندی‬ ‫و‬ ‫وبسایت‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫کاربر‬ ‫پروفایل‬
:
‫سایت‬ ‫امنیت‬
.
‫های‬‫نیازمندی‬ ‫ی‬‫دسته‬ ‫از‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫ویژگی‬
‫هستند‬ ‫غیرفانکشنال‬
.
‫شامل‬ ‫را‬ ‫سیستم‬ ‫از‬ ‫مشخصی‬ ‫فیچر‬ ‫زیرا‬
‫شوند‬‫نمی‬
.
17

18. ‫دوم‬ ‫سوال‬

‫سوال‬
:
‫بررسی‬ ‫توانایی‬ ‫که‬ ‫مدل‬ ‫بررسی‬ ‫ابزارهای‬ ‫از‬ ‫نمونه‬ ‫دو‬
‫ببرید‬ ‫نام‬ ‫را‬ ‫دارند‬ ‫را‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫های‬‫ویژگی‬
.

1
.
MRMC
‫دریافت‬ ‫ورودی‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مارکوف‬ ‫فرآیندهای‬ ‫که‬
‫کند‬‫می‬
.
SPIN
‫نام‬ ‫به‬ ‫سازی‬ ‫مدل‬ ‫نویسی‬‫برنامه‬ ‫زبان‬ ‫یک‬ ‫آن‬ ‫ورودی‬ ‫که‬
‫است‬ ‫پرومال‬
.
18

19. ‫سوم‬ ‫سوال‬

‫شکل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
V-Model
‫و‬
‫شکل‬
Spiral
،‫راست‬ ‫سمت‬ ‫در‬
‫صوری‬ ‫های‬‫روش‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫در‬ ‫افزار‬‫نرم‬ ‫اتکاپذیری‬ ‫برای‬
‫افزار‬‫نرم‬ ‫حیات‬ ‫ی‬‫چرخه‬ ‫کدام‬
‫چرا؟‬ ‫است‬ ‫تر‬‫پیچیده‬

‫مدل‬
Spiral
‫های‬‫روش‬ ‫از‬ ‫زیرا‬ ،
‫دارای‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫پیمایشی‬
‫است‬ ‫تر‬‫کوچک‬ ‫های‬‫چرخه‬
.
‫لذا‬
‫باید‬ ‫هم‬ ‫صوری‬ ‫روش‬ ‫سازی‬‫پیاده‬
‫شود‬ ‫انجام‬ ‫بیشتری‬ ‫سرعت‬ ‫با‬
.
‫های‬‫روش‬ ‫اجرای‬ ‫سرعت‬ ‫باید‬ ‫هم‬
‫تا‬ ‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫صوری‬
‫ارائه‬ ‫مهلت‬ ‫به‬ ‫افزار‬‫نرم‬
‫برسد‬
. 19

20. ‫منابع‬

https://drive.google.com/drive/folders/1HIwkmIpfO10u1V9CsfMlYXXKgfb7DT
k_?usp=sharing
20

21. ‫از‬ ‫تشکر‬ ‫با‬
‫شما‬ ‫توجه‬
21