Verification of Sequential and Concurrent Programs

Dit boek biedt een uitgebreide en gestructureerde introductie tot de formele verificatie van programma's, waarbij gebruik wordt gemaakt van syntax-geleide en compositiegerichte methoden. Computertoepassingen zijn onmisbaar geworden in de systemen die we dagelijks gebruiken, en de correcte werking en veiligheid van deze systemen is van het grootste belang. Het waarborgen van programmacorrectheid is dan ook een belangrijke uitdaging voor computerwetenschappers.

In deze veelgeprezen derde editie van "Verification of Sequential and Concurrent Programs" wordt een systematische verkenning van de assertionele benadering gepresenteerd, die een van de meest voorkomende methoden voor programmadetectie is. Deze benadering wordt toegepast op deterministische en niet-deterministische sequentiële programma's, evenals op parallelle en gedistribueerde concurrerende programma's. De uitgebreide inhoud van deze nieuwe editie behandelt ook de verificatie van object-georiënteerde programma's.

Voor elke programma-klasse introduceren de auteurs een operationele semantiek en bewijs systemen om de gedeeltelijke en totale correctheid te verifiëren, formeel onderbouwd met bijbehorende geluidsheidstellingen. Door middel van case studies wordt het gebruik van de bewijs systemen geïllustreerd met formele verificatie van oplossingen voor klassieke problemen, zoals sorteren, lijstmanipulatie, producent-consument en wederzijdse uitsluiting.

De belangrijkste onderwerpen en kenmerken van het boek zijn onder andere:

• Een grondige inleiding die de lezer familiarizeert met de basisconcepten en de notatie die in het boek worden gebruikt.
• Uitleg van Hoare's benadering van programmadetectie voor while-programma's, inclusief een correctheidsbewijs voor een programma dat een array partitioneert.
• Behandelingen van recursieve programma's, inclusief parameterloze procedures en procedures met call-by-value mechanisme, inclusief een correctheidsbewijs voor het quicksort-programma.
• Verificatie van niet-deterministische en gedistribueerde programma's, met een methodologie gebaseerd op transformaties naar niet-deterministische structuren.
• Focus op object-georiënteerde programma's met aandacht voor de belangrijkste kenmerken van objecten.
• Onderzoek van parallelle programma's met gedeelde variabelen en synchronisatie.
• Bespreking van eerlijkheid in niet-deterministische programma's, met behulp van expliciete schema's.

Deze moderne update van een klassiek en toegankelijk studieboek is ideaal voor een inleidende cursus over programmadetectie voor gevorderde undergraduate- of graduate-studenten en kan ook dienen als een introductie tot operationele semantiek. Het bevat bovendien suggesties voor cursusstructuren in de voorwoord van het boek. Dit boek is uniek door zijn behandeling van assertionele verificatie van diverse klassen imperatieve programma's, waaronder while-programma's, recursieve programma's, object-georiënteerde programma's, niet-deterministische programma's, parallelle programma's en gedistribueerde programma's.