形式手法の 10 メートル手前 #kernelvm / Kernel VM Study Hokuriku Part 7

Kernel / VM 探検隊 @ 北陸 Part 7 で使用したスライドです。

Transcript

1. 形式手法の 10 メートル手前 チェシャ猫 (@y_taka_23) Kernel / VM 探検隊 @ 北陸 Part 7 9th Nov. 2024
2. 前回（8 月）の Kernel / VM 探検隊
3. r1ru さん (@ri5255) Rust で自作モデル検査器 https://speakerdeck.com/riru/symbolic-model-checker-from-scratch-in-rust
4. かなり 本格的な 解説
5. 偶然居合わせたチェシャ猫 「参考文献の著者です」 https://speakerdeck.com/riru/symbolic-model-checker-from-scratch-in-rust?slide=46
6. 参考文献の その「先」へ
7. しかし得てして 難しめ
8. 「先」だけでなく 「手前」についても
9. 勢いと割り切りで
10. 手前側 10 メートルを キーワード 10 個で 雰囲気解説
11. 仕様を自動的に検証 https://speakerdeck.com/riru/symbolic-model-checker-from-scratch-in-rust?slide=3
12. 【残り 10 m】 単体テスト
13. 0 を入れると 42 が返る getAnswerOfEverything(0) == 42
14. 人間は 「入力と出力の対応」 を記述
15. バグをピンポイントに 引き当てる必要性
16. 【残り 9 m】 プロパティベーステスト
17. テストケースは ランダム生成
18. 人間は 「関数の性質」 を記述
19. エンコードしてから デコードすると元に戻る decode(encode(x)) == x
20. 最適化の前後で 結果が変わらない naiveImpl(x) == optimizedImpl(x)
21. これで確実に テスト可能？
22. 近頃はそうでもない
23. 【残り 8 m】 非決定性
24. マルチスレッドの タイミング系バグ
25. 分散システムの サーバ故障
26. ネットワーク 通信の遅延
27. コントロール不能
28. 再現性のあるテスト が書けない
29. ならば何を テストする？
30. 【残り 7 m】 グラフ構造
31. 二つのスレッド A と B A: 0, B: 0
32. A が 1 step 動いた世界線 A: 0, B: 0 A: 1, B: 0
33. B が 1 step 動いた世界線 A: 0, B: 0 A: 0, B: 1
34. 全パターン網羅すると グラフ構造が現れる A: 0, B: 0 A: 1, B: 0 A: 0, B: 1 A: 2, B: 0 A: 1, B: 1 A: 0, B: 2 A: 3, B: 0 A: 2, B: 1 A: 1, B: 2 A: 0, B: 3
35. 【残り 6 m】 時相論理
36. グラフを見ると 「時間経過」 が表現できる
37. どう辿っても 「ずっと」成立
38. どう辿っても 「いずれ必ず」成立
39. 【残り 5 m】 安全性と活性
40. 悪いことが 「ずっと起こらない」 安全性
41. 良いことが 「いずれ起こる」 活性
42. 両方合わせて仕様
43. なぜ両方？
44. 何もしないシステムは 安全だが無意味
45. グラフに対する テストフレームワーク が欲しい
46. 【残り 4 m】 モデル検査
47. 仕様を グラフの性質 として表現
48. グラフアルゴリズムで 自動的に検査可能
49. アルゴリズムの詳細は r1ru さんのスライド参照 https://speakerdeck.com/riru/symbolic-model-checker-from-scratch-in-rust
50. 【残り 3 m】 形式手法
51. 数学チックな 検査手法の総称（雑）
52. モデル検査以外にも 定理証明など
53. そうそう
54. 「型」も形式手法です
55. 【残り 2 m】 モデル検査ツール
56. TLA+ https://lamport.azurewebsites.net/tla/tla.html
57. Alloy https://alloytools.org/
58. SPIN https://spinroot.com/spin/whatispin.html
59. 【残り 1 m】 採用事例
60. TLA+ 大人気
61. AWS で使ってる https://www.amazon.science/publications/how-amazon-web-services-uses-formal-methods
62. MS Azure でも使ってる https://github.com/Azure/azure-cosmos-tla
63. 難しそう？
64. たかが 10 メートル
65. 冬休みの自由研究に
66. 自分へのクリスマス プレゼントに
67. お歳暮に
68. モデル検査
69. 形式手法
70. おすすめです
71. 【残り 0 m】 Presented by チェシャ猫 (@y_taka_23)