多项式程序模型的互模拟等价与形式化验证

"多项式程序模型的互模拟等价——一种用于软件系统设计和验证的理论" 在计算机科学领域，程序的等价性是理解和验证软件系统行为一致性的重要手段。【标题】"多项式程序模型的互模拟等价"探讨的是在程序模型中，如何通过互模拟等价来判断两个程序是否具有相同的行为。这种等价关系对于分析和验证由代数程序模型描述的并发和非确定性软件系统尤为关键。 【描述】提到了"多项式程序模型"，这是一种特定的程序模型，它基于多项式运算来表示程序的状态和行为。这种模型可以有效地描述复杂的计算过程，并且特别适合于处理那些包含大量数据操作的系统。 互模拟等价是一种形式化的程序等价关系，它要求两个程序在所有可能的行为轨迹上都表现出一致的响应。在多项式程序模型中，互模拟等价的定义考虑了程序的执行路径、状态转移以及输入输出的对应关系。通过建立互模拟等价的符号计算方法，研究人员能够对模型进行分析，以确定两个程序是否在所有可能的执行上下文中都具有等价的行为。 邓辉和吴尽昭在文章中指出，使用结构简单的模型可以有效地简化程序设计，并缓解形式化验证中的状态爆炸问题。状态爆炸是指随着系统复杂性的增加，其可能状态的数量呈指数级增长，这使得传统的验证方法在计算上变得极其困难。通过互模拟等价，他们提供了一种方法来减少需要考虑的状态数量，从而降低了验证的计算复杂度。 文章【标签】为"研究论文"，表明这是一项深入的研究工作，可能包括理论分析、数学证明以及实例演示。关键词"互模拟等价"、"多项式程序模型"和"非确定性"揭示了研究的核心内容，其中"非确定性"指的是程序可能因为并行执行或随机因素而产生的不确定行为。 中图分类号"TP301"指示了这篇论文属于计算机科学技术的范畴，而"文献标志码"A则表明这是一篇原创性的学术研究论文。在【部分内容】中，作者提到给出了并发程序的相关实例，这可能是为了展示如何在实际的并发系统中应用互模拟等价理论进行验证。 "多项式程序模型的互模拟等价"是一个关于程序等价性和验证方法的深入研究，它提供了一种新的工具，有助于理解和评估由多项式程序模型描述的软件系统的正确性和一致性。这一理论对于提高软件质量，特别是在并发和非确定性环境下的软件设计和验证，具有重要的理论价值和实践意义。