
【计】 partial correctness proof
part; section; portion; proportion; sect; segment; share
【计】 division; element
【医】 binary division; fraction; mero-; pars; part; Partes; portio; portiones
accuracy; exactness; justness; nicety; preciseness; punctuality
【经】 accuracy
prove; certify; argue; demonstrate; justify; manifest; testify; vouch
【计】 proofness; proving
【化】 proofing
【医】 certificate; certify; proof
【经】 attest; attestation; authenticated; authentication; certification
certify; testimony
在计算机科学领域,"部分正确性证明"(Partial Correctness Proof)指验证程序在满足前置条件且终止执行时,其输出结果必然符合后置条件的逻辑推理过程。该概念强调程序行为的逻辑正确性,但不保证程序一定终止(终止性需单独证明)。以下是汉英词典角度的详细解释:
部分(Partial)
指证明范围限定于程序终止时的行为正确性,不包括对程序必然终止的保证(即不处理无限循环问题)。英文对应"partial",强调证明的局部性。
正确性(Correctness)
指程序输出与预期逻辑规范的一致性,需满足:若输入符合前置条件(Precondition),则输出必满足后置条件(Postcondition)。英文"correctness"源于形式化方法中的规范验证需求。
证明(Proof)
指基于数学逻辑(如霍尔逻辑/Hoare Logic)的演绎推理过程,通过形式化规则(如赋值规则、循环不变式)推导程序性质。英文"proof"体现其严谨的数学基础。
部分正确性证明的核心是建立霍尔三元组(Hoare Triple):
$$ {P}text{Program}{Q} $$
其中 $P$ 为前置条件,$Q$ 为后置条件。例如对循环结构的证明需依赖循环不变式(Loop Invariant)——一个在循环每次迭代前后均成立的逻辑断言。
典型应用场景:
验证排序算法时,部分正确性证明可确保「若输入是整数序列,则输出序列必然有序」,但无法证明算法对所有输入都能终止(如处理异常输入时可能死循环)。
对比维度 | 部分正确性 | 完全正确性 |
---|---|---|
终止性要求 | 不要求证明程序终止 | 必须证明程序对所有输入均终止 |
证明目标 | 终止时结果正确 | 结果正确 + 必然终止 |
适用场景 | 独立验证逻辑正确性 | 需综合终止性证明(如秩函数/测度) |
《计算机程序设计的艺术》(The Art of Computer Programming)
Donald Knuth 在卷1(基本算法)中讨论算法验证时,明确区分部分正确性与终止性证明(详见 §1.2.1 "Mathematical Induction")。
来源:Addison-Wesley, 1997.
霍尔逻辑原始论文
C.A.R. Hoare 的 "An Axiomatic Basis for Computer Programming" (1969) 首次形式化部分正确性证明框架。
来源:Communications of the ACM, Vol.12, Issue 10.
形式化方法教材
《Software Foundations》系列(Benjamin Pierce 等)通过Coq定理证明器展示部分正确性的机械化验证案例。
来源:University of Pennsylvania, CIS 500课程材料。
部分正确性证明是程序形式化验证的基石,尤其在安全关键系统(如航天控制、医疗设备)中,其与终止性证明共同构成完全正确性的完整保障,确保程序行为严格符合数学规范。
"部分正确性证明"是计算机科学和程序验证领域的一个专业术语,主要应用于算法或程序逻辑的验证过程。以下是该词组的详细解释:
部分正确性(partial correctness)是指:在假设程序能够终止的前提下,程序执行结果满足预设的输入输出条件。其核心关注点在于程序逻辑的正确性,而非程序是否必然终止。
证明(proof)在此语境下指通过数学或逻辑方法,验证程序的执行过程符合预期设计。
通过断言(assertion)方法进行验证:
常见于形式化验证、程序静态分析等领域,例如:
该术语强调程序逻辑的局部正确性验证,是软件可靠性保障的重要理论基础。如需完整程序正确性验证,需结合终止性分析。
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