
【計】 partial correctness proof
part; section; portion; proportion; sect; segment; share
【計】 division; element
【醫】 binary division; fraction; mero-; pars; part; Partes; portio; portiones
accuracy; exactness; justness; nicety; preciseness; punctuality
【經】 accuracy
prove; certify; argue; demonstrate; justify; manifest; testify; vouch
【計】 proofness; proving
【化】 proofing
【醫】 certificate; certify; proof
【經】 attest; attestation; authenticated; authentication; certification
certify; testimony
在計算機科學領域,"部分正确性證明"(Partial Correctness Proof)指驗證程式在滿足前置條件且終止執行時,其輸出結果必然符合後置條件的邏輯推理過程。該概念強調程式行為的邏輯正确性,但不保證程式一定終止(終止性需單獨證明)。以下是漢英詞典角度的詳細解釋:
部分(Partial)
指證明範圍限定于程式終止時的行為正确性,不包括對程式必然終止的保證(即不處理無限循環問題)。英文對應"partial",強調證明的局部性。
正确性(Correctness)
指程式輸出與預期邏輯規範的一緻性,需滿足:若輸入符合前置條件(Precondition),則輸出必滿足後置條件(Postcondition)。英文"correctness"源于形式化方法中的規範驗證需求。
證明(Proof)
指基于數學邏輯(如霍爾邏輯/Hoare Logic)的演繹推理過程,通過形式化規則(如賦值規則、循環不變式)推導程式性質。英文"proof"體現其嚴謹的數學基礎。
部分正确性證明的核心是建立霍爾三元組(Hoare Triple):
$$ {P}text{Program}{Q} $$
其中 $P$ 為前置條件,$Q$ 為後置條件。例如對循環結構的證明需依賴循環不變式(Loop Invariant)——一個在循環每次疊代前後均成立的邏輯斷言。
典型應用場景:
驗證排序算法時,部分正确性證明可确保「若輸入是整數序列,則輸出序列必然有序」,但無法證明算法對所有輸入都能終止(如處理異常輸入時可能死循環)。
對比維度 | 部分正确性 | 完全正确性 |
---|---|---|
終止性要求 | 不要求證明程式終止 | 必須證明程式對所有輸入均終止 |
證明目标 | 終止時結果正确 | 結果正确 + 必然終止 |
適用場景 | 獨立驗證邏輯正确性 | 需綜合終止性證明(如秩函數/測度) |
《計算機程式設計的藝術》(The Art of Computer Programming)
Donald Knuth 在卷1(基本算法)中讨論算法驗證時,明确區分部分正确性與終止性證明(詳見 §1.2.1 "Mathematical Induction")。
來源:Addison-Wesley, 1997.
霍爾邏輯原始論文
C.A.R. Hoare 的 "An Axiomatic Basis for Computer Programming" (1969) 首次形式化部分正确性證明框架。
來源:Communications of the ACM, Vol.12, Issue 10.
形式化方法教材
《Software Foundations》系列(Benjamin Pierce 等)通過Coq定理證明器展示部分正确性的機械化驗證案例。
來源:University of Pennsylvania, CIS 500課程材料。
部分正确性證明是程式形式化驗證的基石,尤其在安全關鍵系統(如航天控制、醫療設備)中,其與終止性證明共同構成完全正确性的完整保障,确保程式行為嚴格符合數學規範。
"部分正确性證明"是計算機科學和程式驗證領域的一個專業術語,主要應用于算法或程式邏輯的驗證過程。以下是該詞組的詳細解釋:
部分正确性(partial correctness)是指:在假設程式能夠終止的前提下,程式執行結果滿足預設的輸入輸出條件。其核心關注點在于程式邏輯的正确性,而非程式是否必然終止。
證明(proof)在此語境下指通過數學或邏輯方法,驗證程式的執行過程符合預期設計。
通過斷言(assertion)方法進行驗證:
常見于形式化驗證、程式靜态分析等領域,例如:
該術語強調程式邏輯的局部正确性驗證,是軟件可靠性保障的重要理論基礎。如需完整程式正确性驗證,需結合終止性分析。
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